Для решения этой задачи, нам нужно использовать формулу для расчета количества теплоты, необходимого для нагрева вещества:
\[ Q = mc \Delta T \]
где:
- \( Q \) – это количество теплоты (в джоулях),
- \( m \) – масса вещества (в граммах),
- \( c \) – удельная теплоемкость вещества (в Дж/(кг·°C)),
- \( \Delta T \) – изменение температуры (в °C).
В данном случае:
- \( Q = 15 \, \text{кДж} = 15000 \, \text{Дж} \),
- \( m = 100 \, \text{г} = 0.1 \, \text{кг} \) (так как 1 кг = 1000 г),
- Удельная теплоемкость цинка \( c \approx 385 \, \text{Дж/(кг·°C)} \).
Теперь мы можем найти изменение температуры \( \Delta T \):
- Подставим известные значения в формулу:
\[ 15000 = 0.1 \times 385 \times \Delta T \]
- Перепишем уравнение:
\[ \Delta T = \frac{15000}{0.1 \times 385} \]
- Рассчитаем:
\[ \Delta T = \frac{15000}{38.5} \approx 389.61 \, °C \]
Теперь найдем конечную температуру нагретого цинка:
\[ T_{кон} = T_{нач} + \Delta T \]
где:
- \( T_{нач} = 25 \, °C \).
\[ T_{кон} = 25 + 389.61 \approx 414.61 \, °C \]
Таким образом, кусок цинка был нагрет до примерно 414.61 °C.