Сколько алюминия можно нагреть с температуры 25°C до 75°C, используя 500 г мазута?

Тема урока: Теплоемкость и расчет нагревания

Пояснение: Для решения данной задачи нам понадобится использовать теплоемкость алюминия и формулу теплового равновесия. Теплоемкость (C) показывает, сколько теплоты нужно передать единице массы вещества, чтобы его температура повысилась на 1 градус Цельсия. Для алюминия теплоемкость составляет около 0,897 дж/град. С температурой можно работать в градусах Кельвина, где 0°C = 273,15 K.

Формула теплового равновесия выглядит следующим образом: Q = m * C * ΔT, где Q - количество теплоты, m - масса вещества, C - теплоемкость вещества, ΔT - изменение температуры.

Чтобы решить задачу, нам нужно найти количество теплоты (Q), которое нужно передать алюминию, используя мазут. Масса алюминия (m) равна неизвестной величине. Известны масса мазута (m = 500 г), начальная температура (T1 = 25°C) и конечная температура (T2 = 75°C).

Прежде чем приступить к расчетам, необходимо перевести температуры из градусов Цельсия в Кельвины, просто добавив 273,15 к каждой температуре.

Теперь мы можем использовать формулу теплового равновесия, чтобы найти количество теплоты (Q), и подставить в нее известные значения:

Q = m * C * ΔT
Q = m * C * (T2 - T1)

Подставляем известные значения:
Q = 500 г * 0,897 дж/град * (75 + 273,15 - (25 + 273,15))

Осуществляем вычисления:
Q = 500 г * 0,897 дж/град * (75 + 273,15 - 298,15)
Q = 500 г * 0,897 дж/град * 50

Выполняем дальнейшие вычисления:
Q = 500 г * 0,897 дж/град * 50
Q = 22425 дж

Таким образом, количество теплоты, необходимое для нагревания алюминия, составляет 22425 дж.

Совет: Перед началом решения задачи обязательно удостоверьтесь, что все температуры выражены в одной системе измерения (градусы Цельсия или Кельвина). Также важно помнить о единицах измерения при подсчете тепловой энергии - в данном случае мы использовали джоули.

Упражнение: Если начальная температура алюминия была -10°C, а конечная температура должна достичь 100°C, и мы используем 800 г мазута, сколько теплоты (в джоулях) потребуется для его нагрева?