Стальная деталь массой 3 кг нагрелась от 25 до 45 °С . Какое количество теплоты было израсходовано ?

Чтобы определить количество теплоты, которое было израсходовано на нагрев стальной детали массой 3 кг от 25 °С до 45 °С, нужно использовать формулу для расчета теплоты:

[ Q = mc\Delta T ]

где:

• ( Q ) — количество теплоты,
• ( m ) — масса тела,
• ( c ) — удельная теплоемкость материала,
• ( \Delta T ) — изменение температуры.

Давайте разберем все компоненты этой формулы:

1. Масса ( m ): В данном случае масса стальной детали составляет 3 кг.

2. Изменение температуры ( \Delta T ): [ \Delta T = T{\text{конечная}} - T{\text{начальная}} ] [ \Delta T = 45 \, ^\circ\text{C} - 25 \, ^\circ\text{C} = 20 \, ^\circ\text{C} ]

3. Удельная теплоемкость ( c ): Для стали удельная теплоемкость примерно равна ( 0.46 \, \text{кДж}/(\text{кг} \cdot ^\circ\text{C}) ) или ( 460 \, \text{Дж}/(\text{кг} \cdot ^\circ\text{C}) ).

Теперь подставим все значения в формулу:

[ Q = mc\Delta T ] [ Q = 3 \, \text{кг} \times 460 \, \text{Дж}/(\text{кг} \cdot ^\circ\text{C}) \times 20 \, ^\circ\text{C} ]

Выполним вычисления:

1. Сначала умножим массу на удельную теплоемкость: [ 3 \, \text{кг} \times 460 \, \text{Дж}/(\text{кг} \cdot ^\circ\text{C}) = 1380 \, \text{Дж}/^\circ\text{C} ]

2. Затем умножим результат на изменение температуры: [ 1380 \, \text{Дж}/^\circ\text{C} \times 20 \, ^\circ\text{C} = 27600 \, \text{Дж} ]

Таким образом, количество теплоты, израсходованное на нагрев стальной детали, составляет 27600 Дж (или 27.6 кДж).

Для расчета количества теплоты, израсходованного на нагрев стали, мы можем воспользоваться формулой:

Q = mcΔT,

где Q - количество теплоты, m - масса стали, c - удельная теплоемкость стали, ΔT - изменение температуры.

Для стали удельная теплоемкость обычно принимается равной 500 Дж/(кг*°С).

Используя данные из условия задачи, получаем:

m = 3 кг, c = 500 Дж/(кг*°С), ΔT = 45 °С - 25 °С = 20 °С.

Подставляем значения в формулу:

Q = 3 кг 500 Дж/(кг°С) * 20 °С = 30 000 Дж = 30 кДж.

Таким образом, количество теплоты, израсходованное на нагрев стали массой 3 кг с 25 до 45 °С, составляет 30 кДж.