Какую массу стального тела можно нагреть на 20 °C, используя 25 кДж энергии?

Rodion_5176

48

Чтобы решить данную задачу, нам понадобится знание о теплоемкости (обозначается как C) материала, в данном случае стали, и формуле для расчета количества тепла (Q), которое необходимо передать для нагрева тела.

Теплоемкость (C) - это количество теплоты (Q), необходимое для изменения температуры (ΔT) материала на единицу массы (m). Математически это можно записать следующим образом:

\[Q = m \cdot C \cdot \Delta T\]

где Q - количество тепла, m - масса материала, C - теплоемкость материала, ΔT - изменение температуры.

В нашем случае, нам известны следующие данные:
- Изменение температуры (ΔT) = 20 °C
- Переданная энергия (Q) = 25 кДж (25 000 Дж)

Мы должны найти массу стального тела (m). Если мы знаем теплоемкость стали (C), мы сможем решить эту задачу.

Величина теплоемкости у разных материалов различна. Для стали значение теплоемкости примерно равно 0,46 Дж/(г ∙ °C) или 460 Дж/(кг ∙ °C).

Теперь мы можем перейти к решению задачи:

1. Подставим известные данные в формулу:

\[Q = m \cdot C \cdot \Delta T\]

\[25 000 = m \cdot 460 \cdot 20\]

2. Раскроем скобки и приведем уравнение к виду:

\[25 000 = 9 200 \cdot m\]

3. Разделим обе части уравнения на 9 200:

\[\frac{25 000}{9 200} = m\]

4. Вычислим значение:

\[m ≈ 2,72 \, \text{кг}\]

Таким образом, масса стального тела, которую можно нагреть на 20 °C, используя 25 кДж энергии, составляет примерно 2,72 кг (килограмма).