При охлаждения медного паяльника до 20•С выделилось 30,4 кДж энергии. До какой температуры был нагрет...

Тематика Физика
Уровень 5 - 9 классы
медь паяльник охлаждение температура энергия масса теплоемкость
0

При охлаждения медного паяльника до 20•С выделилось 30,4 кДж энергии. До какой температуры был нагрет паяльник, если его масса 200г?

avatar
задан 4 месяца назад

2 Ответа

0

Для решения данной задачи необходимо использовать закон сохранения энергии.

Сначала найдем теплоемкость медного паяльника. Известно, что при охлаждении до 20°C выделилось 30,4 кДж энергии. Так как Q = mcΔT, где Q - количество выделившейся энергии, m - масса паяльника, c - теплоемкость вещества, ΔT - изменение температуры, то можем выразить теплоемкость как c = Q / (m ΔT). Подставляем известные значения: c = 30,4 кДж / (0,2 кг T20).

Теперь используем тот факт, что при нагревании также выделяется энергия. Так как система изолирована, то энергия, выделившаяся при охлаждении, равна энергии, поглощенной при нагревании. То есть 30,4 кДж = mcΔT, где m - масса паяльника, c - теплоемкость меди, ΔT - изменение температуры. Подставляем полученное значение теплоемкости: 30,4 кДж = 0,2 кг c T20.

Теперь можно решить систему уравнений и найти температуру, до которой был нагрет паяльник.

avatar
ответил 4 месяца назад
0

Чтобы определить начальную температуру медного паяльника, нужно воспользоваться формулой для расчёта количества тепла, которое отдаёт или получает тело при тепловом процессе:

Q=mcΔT,

где:

  • Q — количество теплоты, выделенное или поглощённое вДжоулях,
  • m — масса тела вкилограммах,
  • c — удельная теплоёмкость материала вДж/(кг·°С),
  • ΔT — изменение температуры в°С.

В данном случае:

  • Q=30,4 кДж = 30400 Дж,
  • m=200 г = 0,2 кг,
  • c для меди составляет примерно 385 Дж/кг·°С,
  • конечная температура Tконечная=20 °С.

Нам нужно найти начальную температуру Tначальная. Изменение температуры можно выразить как:

[ \Delta T = T{\text{начальная}} - T{\text{конечная}}. ]

Подставим известные значения в уравнение:

30400=0,2×385×(Tначальная20).

Теперь решим это уравнение:

  1. Умножим массу и удельную теплоёмкость:

    0,2×385=77.

  2. Подставим обратно в уравнение:

    30400=77×(Tначальная20).

  3. Разделим обе стороны уравнения на 77:

    3040077=Tначальная20.

  4. Вычислим:

    3040077394.81.

  5. Теперь найдём начальную температуру:

    Tначальная=394.81+20=414.81.

Таким образом, начальная температура медного паяльника была приблизительно 414,81 °С.

avatar
ответил 4 месяца назад

Ваш ответ

Вопросы по теме