Для решения задачи, будем использовать формулу для вычисления количества теплоты (Q), необходимого для нагрева материала:
\[ Q = mc\Delta T \]
где:
- \( Q \) — количество теплоты (в джоулях),
- \( m \) — масса заготовки (в килограммах),
- \( c \) — удельная теплоёмкость материала (в джоулях на килограмм на градус),
- \( \Delta T \) — изменение температуры (в градусах Цельсия).
Дано:
- Масса заготовки (\( m \)) = 2 кг,
- Начальная температура (\( T_1 \)) = 20°С,
- Конечная температура (\( T_2 \)) = 800°С,
- Удельная теплоёмкость (\( c \)) = 500 Дж/(кг·°С).
Шаг 1: Вычислим изменение температуры (\( \Delta T \))
Изменение температуры можно вычислить по формуле:
\[ \Delta T = T_2 - T_1 \]
Подставим значения:
\[ \Delta T = 800°С - 20°С = 780°С \]
Шаг 2: Подставим значения в формулу для \( Q \)
Теперь, используя найденные значения, найдем количество теплоты:
\[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T \]
Подставим данные:
\[ Q = 2 \, \text{кг} \cdot 500 \, \text{Дж/(кг·°С)} \cdot 780 \, \text{°С} \]
Шаг 3: Выполним умножение
Посчитаем:
\[ Q = 2 \cdot 500 \cdot 780 \]
Сначала умножим массу на удельную теплоёмкость:
\[ 2 \cdot 500 = 1000 \, \text{Дж/°С} \]
Теперь умножим на изменение температуры:
\[ Q = 1000 \cdot 780 = 780000 \, \text{Дж} \]
Ответ:
Количество теплоты, необходимое для нагрева металлической заготовки, составляет 780000 Дж (780 кДж).
Таким образом, мы последовательно вычислили, сколько теплоты потребуется для нагрева заготовки.