Жалпы жылысы 4 кг массаға ие белгілі бір материал қызылсап жатса, 0.2 МДж энергия жабау керек. Дененің бастапқы
Жалпы жылысы 4 кг массаға ие белгілі бір материал қызылсап жатса, 0.2 МДж энергия жабау керек. Дененің бастапқы температурасы t0 = 10°С деп белгіленген болса, соңғы температурасы (с = 500 Дж/кг•K) деп белгіленген болады.
22.11.2023 04:05
Пояснение:
Для решения этой задачи нам необходимо использовать формулу для расчета теплового потока:
Q = mcΔt,
где Q - тепловой поток (энергия), m - масса материала, c - удельная теплоемкость материала, Δt - изменение температуры.
В данной задаче нам известны масса материала (m = 4 кг), удельная теплоемкость материала (c = 500 Дж/кг•K) и изменение температуры (Δt = t - t0, где t - конечная температура, t0 - начальная температура).
Мы хотим найти тепловой поток (Q), соответствующий 0.2 МДж энергии.
Для начала, давайте переведем 0.2 МДж в Дж:
0.2 МДж = 0.2 * 10^6 Дж.
Теперь, подставим все известные значения в формулу и найдем Δt:
0.2 * 10^6 Дж = 4 кг * 500 Дж/кг•K * Δt.
Раскроем скобки и решим уравнение:
Δt = (0.2 * 10^6 Дж) / (4 кг * 500 Дж/кг•K).
Рассчитав, найдем значение Δt и соответственно конечную температуру (t).
Демонстрация:
Давайте воспользуемся формулой для расчета. Подставим известные значения:
Q = 0.2 * 10^6 Дж,
m = 4 кг,
c = 500 Дж/кг•K,
t0 = 10°С.
Δt = (0.2 * 10^6 Дж) / (4 кг * 500 Дж/кг•K).
Давайте рассчитаем Δt:
Δt = (0.2 * 10^6 Дж) / (4 кг * 500 Дж/кг•K) = 1000 К.
Итак, Δt равно 1000 К. Теперь найдем конечную температуру (t):
t = t0 + Δt = 10°С + 1000 К = 1010°С.
Таким образом, конечная температура равна 1010°С.
Совет:
Чтобы лучше понять тепловые расчеты, рекомендуется обратить внимание на основные формулы и понять их физический смысл. Также полезно проводить дополнительные практические задания, чтобы закрепить полученные знания.
Упражнение:
Для материала с массой 2 кг и удельной теплоемкостью 800 Дж/кг•K, определите изменение температуры, если тепловой поток равен 0.3 МДж. Основные данные: t0 = 20°С.
Разъяснение: Чтобы найти конечную температуру материала, нам необходимо использовать формулу теплового равновесия:
Q = mcΔt,
где Q - количество тепла, mc - масса материала умноженная на удельную теплоемкость, Δt - изменение температуры.
В данной задаче известны масса материала m = 4 кг, энергия Q = 0.2 МДж = 0.2 * 10^6 Дж и начальная температура t0 = 10°C. Удельная теплоемкость c = 500 Дж/кг•K.
Мы хотим узнать конечную температуру материала. Для этого нам нужно сначала найти изменение температуры Δt, а затем добавить его к начальной температуре t0.
Для расчета изменения температуры Δt мы можем использовать формулу:
Δt = Q / (mc).
Подставляя известные значения, получаем:
Δt = 0.2 * 10^6 / (4 * 500) = 1000 K.
Теперь мы можем найти конечную температуру:
t = t0 + Δt = 10 + 1000 = 1010°C.
Дополнительный материал: Найдите конечную температуру материала массой 2 кг, если ему передали 0.1 МДж энергии, а начальная температура составляла 5°C. Удельная теплоемкость материала - 400 Дж/кг•K.
Совет: Чтобы лучше понять эту тему, рекомендуется изучить основные законы термодинамики и свойства материалов, такие как теплоемкость и удельная теплоемкость.
Задание: Как изменится конечная температура материала, если его начальная температура удвоится? Все остальные значения остаются неизменными. Ответ представьте в градусах Цельсия.