Яка максимальна температура, до якої охолоне залізна деталь масою 1 кг, після нагрівання до 200°C через зменшення

Максик

58

Чтобы решить эту задачу, нам понадобится использовать закон сохранения энергии и формулу изменения внутренней энергии тела.

Первоначально залитая деталь имеет начальную температуру, скажем, \(T_0\), и начальную внутреннюю энергию \(U_0\).

После нагревания до 200°C, деталь имеет температуру 200°C и внутреннюю энергию \(U_1\).

Мы знаем, что изменение внутренней энергии связано с изменением температуры следующим образом:

\(\Delta U = mc\Delta T\),

где \(m\) - масса детали, \(c\) - удельная теплоемкость, \(\Delta T\) - изменение температуры.

Поскольку деталь охлаждается, \(\Delta T\) будет отрицательной величиной, и формула примет вид:

\(\Delta U = -mc\Delta T\).

Теперь мы можем определить максимальную температуру, до которой охладится залитая деталь. Для этого мы хотим найти такую температуру, при которой внутренняя энергия детали станет равной нулю, то есть \(U_1 = 0\).

Тогда наше уравнение будет выглядеть следующим образом:

\(-mc\Delta T = 0\).

Так как здесь \(\Delta T\) отрицательное число (изначально деталь нагревалась), мы можем сократить на \(-\Delta T\) и переписать уравнение в виде:

\(mc = 0\).

Так, мы видим, что масса детали \(m\) не может быть равной нулю, поэтому единственное условие, при котором внутренняя энергия детали станет равной нулю, это \(c = 0\) - удельная теплоемкость детали должна быть равна нулю.

Однако, удельная теплоемкость детали не может быть равной нулю, так как все материалы имеют удельную теплоемкость. Поэтому в данной задаче невозможно определить максимальную температуру, до которой охладится залитая деталь.