Из какого вещества изготовлена статуэтка массой m=200 г, если на её нагревание от температуры t1=20°C...

Для определения материала, из которого изготовлена статуэтка, необходимо использовать уравнение теплоемкости:

Q = mcΔt

где Q - количество теплоты, m - масса материала, c - удельная теплоемкость материала, Δt - изменение температуры.

Подставим известные данные:

Q = 500 Дж m = 200 г = 0,2 кг t1 = 20°C t2 = 30°C

Нам известны начальная и конечная температуры, а также количество теплоты. Теперь можно выразить удельную теплоемкость c:

c = Q / (m * Δt)

Δt = t2 - t1 = 30°C - 20°C = 10°C = 10 K

Подставляем значения:

c = 500 Дж / (0,2 кг 10 K) = 2500 Дж / (0,2 кг 10 K) = 2500 Дж / 2 Дж = 1250 Дж/(кг*K)

Теперь, зная удельную теплоемкость материала, можно определить его. Например, алюминий имеет удельную теплоемкость примерно 900 Дж/(кг*K), что меньше, чем полученное значение. Таким образом, статуэтка, вероятно, изготовлена из материала с более высокой удельной теплоемкостью, например, меди (387 J/(gK)) или железа (449 J/(gK)).

Для определения вещества, из которого изготовлена статуэтка, можно воспользоваться формулой для расчета количества теплоты, необходимого для нагревания тела:

[ Q = c \cdot m \cdot \Delta t ]

где:

• ( Q ) — количество теплоты (500 Дж),
• ( c ) — удельная теплоемкость вещества,
• ( m ) — масса статуэтки (200 г = 0.2 кг),
• ( \Delta t ) — изменение температуры (30°C - 20°C = 10°C).

Из этой формулы можно выразить удельную теплоемкость ( c ):

[ c = \frac{Q}{m \cdot \Delta t} ]

Теперь подставим известные значения в формулу:

[ c = \frac{500 \, \text{Дж}}{0.2 \, \text{кг} \cdot 10 \, \text{°C}} ]

[ c = \frac{500}{2} ]

[ c = 250 \, \text{Дж/(кг·°C)} ]

Удельная теплоемкость, равная 250 Дж/(кг·°C), близка к удельной теплоемкости алюминия, которая составляет примерно 897 Дж/(кг·°C). Однако, поскольку рассчитанное значение значительно отличается, это может указывать на ошибку в измерениях или расчетах, либо же на то, что материал статуэтки является сплавом или композитом с удельной теплоемкостью, отличающейся от табличных значений чистых веществ.

Для точного определения материала следует сравнить рассчитанное значение с таблицами удельных теплоемкостей различных материалов, учитывая возможные погрешности в экспериментальных данных.