Для решения этой задачи воспользуемся формулой для расчета теплоты, необходимой для нагрева вещества:
\[ Q = mc\Delta T \]
где:
- \( Q \) — количество тепла,
- \( m \) — масса вещества,
- \( c \) — удельная теплоёмкость вещества,
- \( \Delta T \) — изменение температуры.
- Для кирпича:
- Масса \( m_1 = 4 \) кг,
- Изменение температуры \( \Delta T_1 = 63 \) °C,
- Удельная теплоёмкость кирпича \( c_1 \approx 800 \) Дж/(кг·°C) (приблизительное значение).
Теперь можем посчитать количество теплоты, необходимое для нагрева кирпича:
\[ Q_1 = m_1 \cdot c_1 \cdot \Delta T_1 = 4 \, \text{кг} \cdot 800 \, \text{Дж/(кг·°C)} \cdot 63 \, \text{°C} \]
\[ Q_1 = 4 \cdot 800 \cdot 63 = 201600 \, \text{Дж} \]
- Для железа:
- Обозначим массу железа как \( m_2 \),
- Изменение температуры \( \Delta T_2 = 30 \) °C,
- Удельная теплоёмкость железа \( c_2 \approx 460 \) Дж/(кг·°C).
При равенстве теплоты для кирпича и железа:
\[ Q_1 = Q_2 \]
\[ 201600 = m_2 \cdot 460 \cdot 30 \]
Теперь решим это уравнение для массы \( m_2 \):
\[ m_2 = \frac{201600}{460 \cdot 30} \]
\[ m_2 = \frac{201600}{13800} \]
\[ m_2 \approx 14.6 \, \text{кг} \]
Таким образом, масса железа, которого нагрели на 30 °C, составляет примерно 14.6 кг.
