Для определения, из какого металла изготовлена деталь, нам нужно воспользоваться формулой для расчета количества теплоты, необходимого для нагрева тела:
\[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T \]
где:
- \( Q \) — количество теплоты (в Джоулях),
- \( m \) — масса (в килограммах),
- \( c \) — удельная теплоемкость металла (в Дж/(кг·°C)),
- \( \Delta T \) — изменение температуры (в градусах Цельсия).
Дано:
- \( Q = 6500 \, \text{Дж} \),
- \( m = 320 \, \text{г} = 0.32 \, \text{кг} \) (поскольку 1 г = 0.001 кг),
- начальная температура \( T_1 = 16 \, °C \),
- конечная температура \( T_2 = 66 \, °C \).
Теперь найдем изменение температуры:
\[ \Delta T = T_2 - T_1 = 66 - 16 = 50 \, °C \]
Теперь подставим известные значения в формулу:
\[ 6500 = 0.32 \cdot c \cdot 50 \]
Решим это уравнение для \( c \):
\[ 6500 = 16c \] \[ c = \frac{6500}{16} \approx 406.25 \, \text{Дж/(кг·°C)} \]
Теперь, чтобы определить, из какого металла изготовлена деталь, необходимо сопоставить полученное значение удельной теплоемкости с известными данными. Обычно, удельная теплоемкость различных металлов может варьироваться, но для этого значения наиболее близки:
- Медь: около 385 Дж/(кг·°C)
- Железо: около 450 Дж/(кг·°C)
- Алюминий: около 900 Дж/(кг·°C)
Полученное значение 406.25 Дж/(кг·°C) находит наиболее близкое соответствие с железом. Таким образом, можно с большой вероятностью предположить, что деталь изготовлена из железа.