Скільки теплоти потрібно витратити, щоб нагріти сталеву ванну з масою 40 кг, у якій міститься 200 л мастила

Содержание: Теплота и термодинамика

Пояснение: Для решения данной задачи нам понадобится уравнение теплопроводности:
Q = mc∆T,
где Q - количество теплоты, m - масса тела, c - удельная теплоемкость вещества, ∆T - изменение температуры.

В нашем случае мы хотим нагреть стальную ванну, поэтому она является телом массой 40 кг. Мы также знаем, что ванна содержит 200 литров мастила при температуре 17°С, и нужно нагреть его до 167°С.

Сначала найдем массу мастила. Поскольку плотность мастила равна 1 г/см³, а 200 литров = 200 000 см³, масса мастила будет равна 200 000 г или 200 кг.

Теперь мы можем использовать уравнение:

Q = mc∆T

Q = 40 кг * c * (167°С - 17°С),

где c - удельная теплоемкость стали.

Стоит отметить, что у каждого материала есть удельная теплоемкость, которая выражается в Дж/кг⋅°C. Для стали она составляет около 460 Дж/кг⋅°C.

Подставляя значения в уравнение, получаем:

Q = 40 кг * 460 Дж/кг⋅°C * (167 - 17)°C.

Решив эту формулу, мы найдем количество теплоты, необходимое для нагрева стальной ванны до заданной температуры.

Доп. материал: Сколько теплоты нужно потратить, чтобы нагреть стальную ванну массой 40 кг с 200 литрами мастила с температурой 17°С до температуры 167°С?

Совет: При решении задач по теплоте и термодинамике важно учитывать единицы измерения и точность расчетов. При работе со значениями температуры необходимо использовать абсолютную шкалу, например, Кельвина, чтобы избежать отрицательных значений. Также для разных веществ могут использоваться различные значения удельной теплоемкости.

Упражнение: Сколько теплоты потребуется, чтобы нагреть 1 кг воды с начальной температурой 25°C до кипения при 100°C? (Удельная теплоемкость воды составляет около 4186 Дж/кг⋅°C)