Сколько теплоты было сообщено воздуху в комнате размерами 5х4х3 м, чтобы его температура поднялась с 18 ° C до 22

Содержание: Теплота и изменение температуры

Описание: Чтобы решить эту задачу, нам нужно использовать формулу для расчета теплоты, переданной телу:

\[ Q = mc\DeltaT \]

Где:
- Q - количество теплоты, переданной телу (в нашем случае воздуху)
- m - масса тела (воздуха) в килограммах
- c - удельная теплоемкость вещества (воздуха) в Дж/кг°C
- ΔT - изменение температуры воздуха в градусах Цельсия

Для рассчета количества переданной теплоты нам нужно знать массу воздуха и его удельную теплоемкость.

Масса воздуха можно рассчитать, зная его плотность и объем:

\[ m = \rho \cdot V \]

Где:
- m - масса воздуха в килограммах
- ρ - плотность воздуха (при нормальных условиях составляет примерно 1.225 кг/м³)
- V - объем воздуха в м³

Удельную теплоемкость воздуха можно принять равной 1005 Дж/кг°C.

Теперь нам остается подставить известные значения в формулу:

\[ Q = mc\DeltaT \]
\[ Q = (m \cdot c) \cdot \DeltaT \]

Мы знаем, что объем комнаты равен 5 * 4 * 3 = 60 м³. Рассчитаем массу воздуха:

\[ m = \rho \cdot V \]
\[ m = 1.225 \, \text{кг/м³} \cdot 60 \, \text{м³} \]
\[ m = 73.5 \, \text{кг} \]

Теперь можем рассчитать количество переданной теплоты:

\[ Q = (m \cdot c) \cdot \DeltaT \]
\[ Q = (73.5 \, \text{кг} \cdot 1005 \, \text{Дж/кг°C}) \cdot (22 °C - 18°C) \]
\[ Q = (73942.5 \, \text{Дж/°C}) \cdot 4°C \]
\[ Q = 295770 \, \text{Дж} \]

Таким образом, воздуху в комнате было сообщено 295770 Дж теплоты, чтобы его температура поднялась с 18 °C до 22 °C.

Совет: Чтобы лучше понять тему теплоты и изменения температуры, рекомендуется изучить основные понятия, такие как удельная теплоемкость и теплообмен. Также полезно понять, что теплота - это форма энергии, и она может быть передана или поглощена при изменении температуры объекта.

Дополнительное задание: Воздух в комнате размерами 6х5х2 м был нагрет на 10°C. Рассчитайте количество теплоты, которое было передано воздуху, если его масса равна 90 кг и удельная теплоемкость воздуха составляет 1010 Дж/кг°C.