Яку масу сталі можна нагріти, щоб надати їй 1,5 кДж теплоти при зміні температури на 20 градусів?

Ящерка

2

Для решения этой задачи нам понадобятся две формулы: формула для расчета количества теплоты и формула для расчета изменения температуры.

Формула для расчета количества теплоты имеет вид:
\(Q = mcΔT\),
где \(Q\) - количество теплоты, \(m\) - масса вещества, \(c\) - удельная теплоемкость, \(ΔT\) - изменение температуры.

Удельная теплоемкость - это количество теплоты, необходимое для нагрева единицы массы вещества на 1 градус Цельсия. В данной задаче нам неизвестна удельная теплоемкость, поэтому воспользуемся известным соотношением удельной теплоемкости стали.

Удельная теплоемкость стали примерно равна 0,5 кДж/(кг•°C).

Теперь приступим к решению задачи:

1. Найдем массу стали \(m\) в килограммах. Для этого воспользуемся формулой массы:
\[m = \frac{Q}{cΔT}\],
где \(Q\) = 1,5 кДж = 1500 Дж (так как 1 кДж = 1000 Дж), \(c\) = 0,5 кДж/(кг•°C) и \(ΔT\) = 20 °C.
Подставим значения в формулу и рассчитаем массу:
\[m = \frac{1500}{0,5 \cdot 20} = 1500/10 = 150 \, \text{кг}\].

2. Таким образом, масса стали, которую можно нагреть до изменения температуры на 20 градусов, составляет 150 кг.

В итоге, чтобы нагреть сталь до изменения температуры на 20 градусов и сообщить ей 1,5 кДж теплоты, необходимо взять 150 кг стали. Это максимальное количество массы стали, которое можно нагреть в данной задаче.