Яка кількість енергії буде висвітлена під час зниження температури залізного бака масою 10 кг на 20 °C, який містить

Золотая_Пыль

16

Для решения данной задачи, мы можем использовать следующую формулу:

\[ Q = mc\Delta T \]

где \( Q \) - количество теплоты, \( m \) - масса вещества, \( c \) - удельная теплоемкость, \( \Delta T \) - изменение температуры.

Однако, перед тем как продолжить, нам потребуется знать удельную теплоемкость для каждого вещества. Известно, что удельная теплоемкость воды \( c_{\text{воды}} = 4186 \, \text{Дж/(кг} \cdot \text{°C)} \) и удельная теплоемкость железа \( c_{\text{железа}} = 450 \, \text{Дж/(кг} \cdot \text{°C)} \).

Теперь мы можем приступить к расчету. Сначала найдем количество теплоты, выделяемой при изменении температуры железного бака:

\[ Q_{\text{железа}} = m_{\text{железа}} \cdot c_{\text{железа}} \cdot \Delta T_{\text{железа}} \]

где \( m_{\text{железа}} = 10 \, \text{кг} \) - масса железа, \( \Delta T_{\text{железа}} = -20 \, \text{°C} \) - изменение температуры железа.

Подставим известные значения и рассчитаем:

\[ Q_{\text{железа}} = 10 \, \text{кг} \times 450 \, \text{Дж/(кг} \cdot \text{°C)} \times (-20 \, \text{°C}) = -900000 \, \text{Дж} \]

Обратите внимание, что знак "-" указывает на то, что энергия была высвобождена. Так как температура бака снизилась.

Далее, найдем количество теплоты, поглощенное водой:

\[ Q_{\text{воды}} = m_{\text{воды}} \cdot c_{\text{воды}} \cdot \Delta T_{\text{воды}} \]

где \( m_{\text{воды}} = 20 \, \text{кг} \) - масса воды, \( \Delta T_{\text{воды}} = -20 \, \text{°C} \) - изменение температуры воды.

Подставим известные значения и рассчитаем:

\[ Q_{\text{воды}} = 20 \, \text{кг} \times 4186 \, \text{Дж/(кг} \cdot \text{°C)} \times (-20 \, \text{°C}) = -16744000 \, \text{Дж} \]

Теперь, чтобы найти общее количество теплоты, высвобожденное в процессе изменения температуры, мы просто сложим эти два значения:

\[ Q_{\text{общее}} = Q_{\text{железа}} + Q_{\text{воды}} = -900000 \, \text{Дж} + (-16744000 \, \text{Дж}) = -17644000 \, \text{Дж} \]

Таким образом, общее количество энергии, освобождаемое в процессе снижения температуры, составляет \( -17644000 \, \text{Дж} \). Обратите внимание, что значение отрицательно, что указывает на то, что энергия была высвобождена окружающей среде.