Для решения этой задачи воспользуемся формулой, описывающей количество теплоты, отданное телом при изменении температуры:
\[ Q = mc \Delta T \]
где:
- \( Q \) — количество теплоты (в джоулях),
- \( m \) — масса тела (в килограммах),
- \( c \) — удельная теплоемкость материала,
- \( \Delta T \) — изменение температуры (в градусах Цельсия).
В данной задаче известно:
- \( Q = 20,7 \, \text{кДж} = 20,700 \, \text{Дж} \),
- начальная температура \( T_1 = 200 \, \text{°C} \),
- конечная температура \( T_2 = 20 \, \text{°C} \),
- изменение температуры \( \Delta T = T_1 - T_2 = 200 - 20 = 180 \, \text{°C} \).
Удельная теплоемкость железа составляет примерно \( c = 460 \, \text{Дж/(кг·°C)} \).
Теперь подставим все известные значения в формулу и выразим массу \( m \):
\[ 20,700 = m \cdot 460 \cdot 180 \]
Решим это уравнение для \( m \):
Умножим \( 460 \) на \( 180 \): \[ 460 \cdot 180 = 82,800 \]
Подставим это значение в уравнение: \[ 20,700 = m \cdot 82,800 \]
Выразим массу \( m \): \[ m = \frac{20,700}{82,800} \]
Выполним деление: \[ m \approx 0.249 \, \text{кг} \]
Таким образом, масса железной детали приблизительно равна \( 0.249 \, \text{кг} \).