Для решения этой задачи нам нужно воспользоваться формулой для вычисления количества теплоты, необходимой для нагрева тела:
[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T ]
где:
- ( Q ) — количество теплоты (в джоулях),
- ( m ) — масса тела (в килограммах),
- ( c ) — удельная теплоемкость (в джоулях на килограмм на градус),
- ( \Delta T ) — изменение температуры (в градусах Цельсия).
Шаг 1: Определим известные нам значения
- Масса заготовки (( m )): ( 2 , \text{кг} )
- Удельная теплоемкость металла (( c )): ( 500 , \text{Дж/(кг·°C)} )
- Начальная температура (( T_{\text{нач}} )): ( 20 , \text{°C} )
- Конечная температура (( T_{\text{кон}} )): ( 800 , \text{°C} )
Шаг 2: Вычислим изменение температуры (( \Delta T ))
Изменение температуры можно рассчитывать как разницу между конечной и начальной температурой:
[ \Delta T = T_{\text{кон}} - T_{\text{нач}} = 800 , \text{°C} - 20 , \text{°C} = 780 , \text{°C} ]
Шаг 3: Подставим значения в формулу
Теперь, подставим известные значения в формулу для вычисления количества теплоты (( Q )):
[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T ]
[ Q = 2 , \text{кг} \cdot 500 , \text{Дж/(кг·°C)} \cdot 780 , \text{°C} ]
Шаг 4: Умножаем
Теперь произведём умножение:
[ Q = 2 \cdot 500 \cdot 780 ]
Сначала считаем ( 2 \cdot 500 = 1000 ):
[ Q = 1000 \cdot 780 ]
[ Q = 780000 , \text{Дж} ]
Ответ
Для нагрева металлической заготовки от 20 °C до 800 °C потребуется 780000 джоулей теплоты.