7. На скільки градусів можна нагріти 7 кг алюмінію, надавши йому кількість теплоти 27 МДж? (2 бали) Допоможіть.І як правильно розписати.
Ответы
Для вирішення цього завдання ми можемо використати закон збереження енергії, який говорить нам, що кількість теплоти (Q), виділена чи передана об'єкту, дорівнює зміні внутрішньої енергії (ΔU) цього об'єкту плюс виконана робота (W) над об'єктом:
Q = ΔU + W
Ми можемо вважати, що алюміній не виконує роботу, тому W = 0. Зауважте, що для зміни температури ми можемо використовувати специфічну теплоємність (C), яка вказує, скільки тепла потрібно для зміни температури одиниці маси об'єкта на 1 градус Цельсія.
З формули для зміни внутрішньої енергії:
ΔU = m * C * ΔT
де:
m - маса алюмінію (7 кг).
C - специфічна теплоємність алюмінію (приблизно 0,9 Дж/(г·°C)).
ΔT - зміна температури (в градусах Цельсія).
Ми хочемо знати, на скільки градусів можна нагріти алюміній, отже, ΔT є невідомим. Ми можемо виразити його з формули ΔU:
ΔT = Q / (m * C)
Підставимо значення:
ΔT = (27 МДж * 10^6 Дж/МДж) / (7 кг * 1000 г/кг * 0,9 Дж/(г·°C))
ΔT ≈ 33 градуси Цельсія
Отже, можна нагріти 7 кг алюмінію на приблизно 33 градуси Цельсія, надаючи йому 27 МДж теплоти.