Для решения данной задачи используем формулу для расчёта количества теплоты, необходимого для нагрева тела:
\[ Q = mc \Delta T \]
где:
- \( Q \) — количество теплоты (в джоулях),
- \( m \) — масса вещества (в килограммах),
- \( c \) — удельная теплоемкость материала (в Дж/(кг·°C)),
- \( \Delta T \) — изменение температуры (в °C).
В данном случае нам известно количество теплоты \( Q = 15 \) Дж, начальная температура \( T_1 = 50° \) и конечная температура \( T_2 = 450° \). Тогда изменение температуры \( \Delta T \) будет равно:
\[ \Delta T = T_2 - T_1 = 450° - 50° = 400° \]
Теперь нам нужно узнать значение удельной теплоемкости стали. Удельная теплоемкость стали примерно составляет \( c \approx 500 \, \text{Дж/(кг·°C)} \).
Теперь можем подставить известные значения в формулу и выразить массу \( m \):
\[ Q = mc \Delta T \]
\[ 15 = m \cdot 500 \cdot 400 \]
Теперь решим уравнение для \( m \):
\[ m = \frac{Q}{c \Delta T} = \frac{15}{500 \cdot 400} \]
Теперь посчитаем:
\[ m = \frac{15}{200000} = 0.000075 \, \text{кг} = 75 \, \text{г} \]
Таким образом, можно нагреть 75 граммов стали от 50° до 450° при передаче 15 джоулей тепла.