Яким був спад температури стальної електропраски вагою 1.5 кг після того, як повітря в кімнаті надало йому 7.5 ×

Амина

13

Для решения данной задачи нам понадобятся некоторые физические законы и формулы. Основным законом, который нам понадобится, является закон сохранения энергии, который утверждает, что теплота, переданная телу, равна изменению его внутренней энергии и работы, совершенной над телом. Формула для закона сохранения энергии выглядит следующим образом:

$$Q=\mathrm{\Delta }U+W$$

Где:
$Q$ - переданная теплота
$\mathrm{\Delta }U$ - изменение внутренней энергии
$W$ - совершенная работа

В данной задаче теплота передана стальной электропраске. Масса праски составляет 1,5 кг. Поэтому мы можем использовать формулу для изменения внутренней энергии:

$\mathrm{\Delta }U=mc\mathrm{\Delta }T$

Где:
$m$ - масса тела
$c$ - удельная теплоёмкость
$\mathrm{\Delta }T$ - изменение температуры

Теперь запишем уравнение по закону сохранения энергии с учетом формулы для изменения внутренней энергии:

$Q=mc\mathrm{\Delta }T+W$

Мы знаем, что в данной задаче работа не совершается над праской, поэтому $W=0$. Это происходит, например, в случае, если праска находится в изолированной системе или находится в равновесии. Так как в условии задачи не указано о выполнении работы над праской, предположим, что она находится в изолированной системе.

Теперь мы можем переписать уравнение:

$Q=mc\mathrm{\Delta }T$

Теперь можем решить уравнение относительно изменения температуры $\mathrm{\Delta }T$:

$\mathrm{\Delta }T=\frac{Q}{mc}$

Подставляем известные значения в уравнение:

$\mathrm{\Delta }T=\frac{7.5\times {10}^4\text{Дж}}{1.5\text{кг}\times c}$

Используем удельную теплоемкость стали $c=460\text{Дж/кг}\cdot \text{К}$:

$\mathrm{\Delta }T=\frac{7.5\times {10}^4\text{Дж}}{1.5\text{кг}\times 460\text{Дж/кг}\cdot \text{К}}$

Выполняем простые арифметические вычисления:

$\mathrm{\Delta }T=\frac{7.5\times {10}^4}{1.5\times 460}\text{К}\approx 108.7\text{К}$

Таким образом, изменение температуры стальной электропраски составило около 108.7 градусов по Кельвину. Обратите внимание, что при решении этой задачи мы предположили, что работа не совершается над праской. Если бы работа была совершена, она была бы включена в уравнение.