Для решения данной задачи необходимо использовать формулу для расчёта количества теплоты (Q), которая передаётся при нагревании материала. В данном случае мы имеем два разных состояния температуры и массу, поэтому можно воспользоваться уравнением:
\[ Q = m \cdot C \cdot \Delta t \]
где:
- \( m \) — масса (в нашем случае \( 2 \, \text{м} \)),
- \( C \) — удельная теплоёмкость (для стали \( C_{\text{сталь}} = 0.84 \times 10^5 \, \text{Дж/кг} \)),
- \( \Delta t \) — изменение температуры.
Разница температур (\( \Delta t \)) рассчитывается как:
\[ \Delta t = t² - t¹ \] \[ \Delta t = 1500°C - 200°C = 1300°C \]
Теперь подставим известные значения в формулу:
- \( m = 2 \, \text{кг} \)
- \( C = 0.84 \times 10^5 \, \text{Дж/кг} \)
- \( \Delta t = 1300°C \)
Теперь можем посчитать количество теплоты:
\[ Q = 2 \, \text{кг} \times 0.84 \times 10^5 \, \text{Дж/кг} \times 1300 \, °C \]
Выполнив вычисления, получим:
\[ Q = 2 \times 0.84 \times 10^5 \times 1300 \] \[ Q = 2 \times 0.84 \times 1300 \times 10^5 \] \[ Q = 2184 \times 10^5 \] \[ Q = 2.184 \times 10^8 \, \text{Дж} \]
Таким образом, количество теплоты, передаваемое в процессе нагрева, составляет \( 2.184 \times 10^8 \, \text{Дж} \).