Для решения этой задачи необходимо воспользоваться формулой для расчета количества теплоты, необходимого для нагрева тела:
\[ Q = mc\Delta T \]
где:
- \( Q \) — количество теплоты (Дж),
- \( m \) — масса тела (кг),
- \( c \) — удельная теплоёмкость (Дж/(кг·°C)),
- \( \Delta T \) — изменение температуры (°C).
Давайте подставим известные значения:
- Масса \( m = 300 \) г = 0,3 кг (переведем граммы в килограммы).
- Удельная теплоёмкость стали \( c = 460 \) Дж/(кг·°C).
- Начальная температура \( T_1 = 25 \)°C и конечная температура \( T_2 = 200 \)°C.
Теперь найдем изменение температуры:
\[ \Delta T = T_2 - T_1 = 200°C - 25°C = 175°C \]
Теперь подставляем все значения в формулу:
\[ Q = (0.3 \, \text{кг}) \cdot (460 \, \text{Дж/(кг·°C)}) \cdot (175 \, \text{°C}) \]
Теперь вычислим результат:
\[ Q = 0.3 \cdot 460 \cdot 175 \]
Сначала вычислим произведение:
- \( 0.3 \cdot 460 = 138 \)
- \( 138 \cdot 175 = 24150 \)
Таким образом, количество теплоты, необходимое для нагрева болта, составляет:
\[ Q = 24150 \, \text{Дж} \]
Ответ: Для нагрева стального болта массой 300 г от 25°C до 200°C потребуется 24150 Дж теплоты.
