Чтобы рассчитать количество теплоты, необходимое для нагревания железного утюга, можно воспользоваться формулой:
\[ Q = mc\Delta T, \]
где:
- \( Q \) — количество теплоты (Дж),
- \( m \) — масса тела (кг),
- \( c \) — удельная теплоемкость материала (Дж/(кг·°C)),
- \( \Delta T \) — изменение температуры (°C).
Для железа удельная теплоемкость примерно равна \( 460 \, \text{Дж/(кг·°C)} \).
Теперь подставим известные значения:
- Масса утюга \( m = 400 \, \text{г} = 0.4 \, \text{кг} \).
- Начальная температура \( T_1 = 20 \, °C \).
- Конечная температура \( T_2 = 240 \, °C \).
- Изменение температуры \( \Delta T = T_2 - T_1 = 240 - 20 = 220 \, °C \).
Теперь подставим данные в формулу:
\[ Q = 0.4 \, \text{кг} \cdot 460 \, \text{Дж/(кг·°C)} \cdot 220 \, °C. \]
Теперь проведем расчеты:
\[ Q = 0.4 \cdot 460 \cdot 220. \]
Перемножив значения:
\[ Q = 0.4 \cdot 460 = 184 \, \text{Дж/°C}, \] \[ Q = 184 \cdot 220 = 40480 \, \text{Дж}. \]
Таким образом, количество теплоты, необходимое для нагревания железного утюга, составляет \( 40480 \, \text{Дж} \).