Чтобы рассчитать энергию, затраченную на нагрев медной детали объемом 200 см³ (или 0,0002 м³), от 10 до 50 градусов Цельсия, нужно воспользоваться формулой:
Q = mcΔT,
где:
- Q — количество теплоты (энергия),
- m — масса предмета,
- c — удельная теплоемкость материала,
- ΔT — изменение температуры.
Шаг 1: Вычислить массу
Для начала найдем массу медной детали. Плотность меди составляет примерно 8,96 г/см³. Объем детали равен 200 см³.
Масса \( m \) = плотность × объем = \( 8,96 \, \text{г/см}^3 \times 200 \, \text{см}^3 = 1792 \, \text{г} \)
Переведем массу в килограммы: \( 1792 \, \text{г} = 1,792 \, \text{кг} \).
Шаг 2: Найти изменение температуры
Изменение температуры \( ΔT \) = конечная температура - начальная температура = \( 50 \, \text{°C} - 10 \, \text{°C} = 40 \, \text{°C} \).
Шаг 3: Удельная теплоемкость меди
Удельная теплоемкость меди (c) составляет примерно 0,385 Дж/(г·°C), или 385 Дж/(кг·°C) в пересчете на килограммы.
Шаг 4: Подставить значения в формулу
Теперь подставим все значения в формулу:
\[ Q = mcΔT \]
\[ Q = 1,792 \, \text{кг} \times 385 \, \text{Дж/(кг·°C)} \times 40 \, \text{°C} \]
\[ Q ≈ 1,792 \times 385 \times 40 \]
\[ Q ≈ 27,584 \, \text{Дж} \]
Таким образом, для нагрева медной детали объемом 200 см³ от 10 до 50 градусов Цельсия затратили примерно 27,584 Дж.