Для нахождения количества теплоты, необходимого для нагрева медной детали, можно воспользоваться формулой:
\[ Q = mc\Delta T \]
где:
- \( Q \) — количество теплоты;
- \( m \) — масса материала (в кг);
- \( c \) — удельная теплоемкость материала (для меди \( c \approx 385 \, \text{Дж/(кг·°C)} \));
- \( \Delta T \) — изменение температуры (в °C).
- Масса медной детали \( m = 4 \, \text{кг} \).
- Удельная теплоемкость меди \( c = 385 \, \text{Дж/(кг·°C)} \).
- Начальная температура \( T_1 = 20 \, \text{°C} \).
- Конечная температура \( T_2 = 120 \, \text{°C} \).
Теперь вычислим изменение температуры:
\[ \Delta T = T_2 - T_1 = 120 - 20 = 100 \, \text{°C} \]
Теперь подставим все значения в формулу:
\[ Q = mc\Delta T = 4 \, \text{кг} \cdot 385 \, \text{Дж/(кг·°C)} \cdot 100 \, \text{°C} \]
Выполним расчеты:
\[ Q = 4 \cdot 385 \cdot 100 = 154000 \, \text{Дж} \]
Для того чтобы выразить ответ в килоджоулях, нужно поделить на 1000:
\[ Q = \frac{154000}{1000} = 154 \, \text{кДж} \]
Таким образом, для нагревания медной детали массой 4 кг от 20 до 120 °С потребуется 154 кДж теплоты.