7.На скільки градусiв нагрiється залiзна деталь масою 400 г, якщо їй передати таку саму кількість теплоти, яка йде на нагрівання води масою 630 г вiд 20 °C до кипіння?
Ответы
Ответ:
Объяснение:Для вирішення цього завдання ми можемо використовувати теплову рівність. Згідно з тепловою рівністю:
Q = m * c * ΔT,
де:
Q - кількість теплоти (в Дж),
m - маса речовини (в грамах),
c - специфічна теплоємність речовини (в Дж/(г°C)),
ΔT - зміна температури (в °C).
Специфічна теплоємність для заліза зазвичай дорівнює близько 0,45 Дж/(г°C), і для води вона дорівнює близько 4,186 Дж/(г°C).
Спершу обчислимо кількість теплоти, яка потрібна для нагрівання води:
Q_вода = m_вода * c_вода * ΔT_вода,
де
m_вода = 630 г (маса води),
c_вода = 4,186 Дж/(г°C) (специфічна теплоємність води),
ΔT_вода = (кипіння води, яке приблизно дорівнює 100 ºC - 20 ºC) = 80 ºC.
Q_вода = 630 г * 4,186 Дж/(г°C) * 80 ºC = 210,7680 кДж.
Тепер ми знаємо, що залізна деталь повинна отримати таку саму кількість теплоти, щоб нагрітися:
Q_залізо = Q_вода = 210,7680 кДж.
Тепер ми можемо обчислити зміну температури для залізної деталі, використовуючи теплову рівність для заліза:
Q_залізо = m_залізо * c_залізо * ΔT_залізо,
де
m_залізо = 400 г (маса залізної деталі),
c_залізо = 0,45 Дж/(г°C) (специфічна теплоємність заліза).
Тепер ми можемо вирішити для ΔT_залізо:
ΔT_залізо = Q_залізо / (m_залізо * c_залізо).
ΔT_залізо = 210,7680 кДж / (400 г * 0,45 Дж/(г°C)) ≈ 117.1 ºC.
Отже, залізна деталь нагріється на приблизно 117.1 градусів Цельсія, якщо їй передати таку саму кількість теплоти, яка йде на нагрівання води масою 630 г від 20 °C до кипіння.