Сколько теплоты требуется для повышения температуры железной детали объемом 150 см³ на 20ºC? Удельная теплоемкость

Теплота и тепловая емкость

Объяснение:
Для решения данной задачи, нам необходимо использовать формулу для вычисления теплоты. Теплота (Q) равна произведению массы тела (m), изменения температуры (ΔT) и удельной теплоемкости (c) материала. Формула выглядит следующим образом: Q = m * c * ΔT.

Сначала мы должны найти массу железной детали. Объем можно выразить в метрах кубических, раз делением на 1000000: V = 150 см³ / 1000000 = 0.00015 м³.

Масса железной детали будет равна произведению плотности (ρ) на объем (V): m = ρ * V = 7800 кг/м³ * 0.00015 м³ = 1.17 кг.

Заменяя значения массы и удельной теплоемкости в формуле теплоты, получим:
Q = m * c * ΔT = 1.17 кг * 460 Дж/(кг · ºC) * 20ºC = 10728 Дж.

Ответ: Для повышения температуры железной детали объемом 150 см³ на 20ºC требуется 10728 Дж теплоты.

Совет: При решении подобных задач, всегда обращайте внимание на единицы измерения и правильно их преобразуйте, чтобы получить правильный ответ. Также, не забывайте проверить свои расчеты.

Задача для проверки:
Деталь из алюминия объемом 250 см³ требуется нагреть на 50ºC. Удельная теплоемкость алюминия составляет 900 Дж/(кг · ºC), а плотность алюминия равна 2700 кг/м³. Сколько теплоты потребуется для этого?

Тема занятия: Расчет теплоты

Инструкция: Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать формулу для вычисления теплоты. Формула выглядит следующим образом:

Q = mcΔT

Где:
Q - количество теплоты,
m - масса вещества,
c - удельная теплоемкость вещества,
ΔT - изменение температуры.

Первым шагом мы должны найти массу железной детали. Для этого нам понадобится знать плотность железа. Плотность определяется как отношение массы к объему, то есть:

плотность = масса / объем

Мы знаем, что плотность железа равна 7800 кг/м³, и объем железной детали составляет 150 см³. Чтобы найти массу, мы можем использовать следующую формулу:

масса = плотность * объем

Теперь, когда у нас есть масса, мы можем использовать формулу для вычисления теплоты. Значение удельной теплоемкости для железа равно 460 Дж/(кг·ºC), и мы знаем, что изменение температуры составляет 20ºC. Подставим все значения в формулу и рассчитаем количество теплоты.

Например:
Для решения задачи нам нужно найти количество теплоты Q.

Дано:
Объем железной детали (V) = 150 см³
Удельная теплоемкость железа (c) = 460 Дж/(кг · ºC)
Плотность железа (ρ) = 7800 кг/м³
Изменение температуры (ΔT) = 20ºC

Решение:
Сначала найдем массу железной детали. Используем формулу: масса = плотность * объем
масса = 7800 кг/м³ * 0.15 м³ = 1170 кг

Теперь мы можем использовать формулу для вычисления теплоты. Q = mcΔT
Q = 1170 кг * 460 Дж/(кг·ºC) * 20ºC = 10 788 000 Дж (или 10.788 МДж)

Совет: Для понимания концепции и формулы для вычисления теплоты, рекомендуется изучать основы законов термодинамики. Проанализируйте как удельная теплоемкость и изменение температуры влияют на общее количество теплоты. Следуйте формулам и выполняйте расчеты шаг за шагом, чтобы избежать ошибок.

Закрепляющее упражнение:
Сколько теплоты потребуется для повышения температуры 2 кг железной детали на 50ºC, если удельная теплоемкость железа составляет 460 Дж/(кг · ºC)? Расход на плотность железа равен 7800 кг/м³.