На графике (рис. 1) изображена зависимость температуры объекта массой 5 кг от времени его нагревания в электропечи мощностью 2 кВт. Рассчитай удельную теплоёмкость объекта, учитывая его твёрдое состояние и параметры масштаба графика: t1 = 250 °C, т1 = 20 с. (Ответ округли до целых.)
Для расчета удельной теплоемкости объекта можно использовать формулу, связывающую количество теплоты (Q), массу (m), удельную теплоемкость (c) и изменение температуры (ΔT):
\[ Q = mcΔT \]
Где:
- \( Q \) – количество теплоты, подведенное к объекту,
- \( m \) – масса объекта,
- \( c \) – удельная теплоемкость,
- \( ΔT \) – изменение температуры.
Сначала найдем количество теплоты \( Q \), подведенное к объекту. Мощность электропечи \( P \) равна 2 кВт, что эквивалентно 2000 Вт. Время нагрева \( t \) составляет 20 секунд. Количество теплоты можно рассчитать по формуле:
\[ Q = P \cdot t \]
Подставим значения:
\[ Q = 2000 \, \text{Вт} \times 20 \, \text{с} = 40000 \, \text{Дж} \]
Теперь найдем изменение температуры \( ΔT \):
\[ ΔT = t_1 - t_0 = 250 \, °C - 20 \, °C = 230 \, °C \]
Теперь можем подставить все известные значения в уравнение для расчета удельной теплоемкости \( c \):
\[ Q = mcΔT \]
\[ 40000 \, \text{Дж} = 5 \, \text{кг} \cdot c \cdot 230 \, °C \]
Теперь выразим \( c \):
\[ c = \frac{40000}{5 \cdot 230} \]
Рассчитаем:
\[ c = \frac{40000}{1150} \approx 34.78 \, \text{Дж/(кг °C)} \]
Округляя до целых, получаем:
\[ c \approx 35 \, \text{Дж/(кг °C)} \]
Таким образом, удельная теплоемкость объекта составляет примерно 35 Дж/(кг °C).
