Для решения задачи воспользуемся уравнением для расчета количества выделяемого или поглощаемого тепла при изменении температуры:
\[ Q = c \cdot m \cdot \Delta T, \]
где:
- \( Q \) — количество тепла,
- \( c \) — удельная теплоёмкость свинца (около 130 Дж/(кг·°C)),
- \( m \) — масса тела,
- \( \Delta T \) — изменение температуры.
Шаги решения:
Определение массы свинцового шарика:
Если объем шарика \( V = 0{.}02 \, \text{см}^3 \), то сначала переведем в кубические метры: \[ V = 0{.}02 \, \text{см}^3 = 0{.}02 \times 10^{-6} \, \text{м}^3 = 2 \times 10^{-8} \, \text{м}^3. \]
Плотность свинца \( \rho \) приближенно равна \( 11340 \, \text{кг/м}^3 \).
\[ m = \rho \cdot V = 11340 \, \text{кг/м}^3 \times 2 \times 10^{-8} \, \text{м}^3 = 2{.}268 \times 10^{-4} \, \text{кг}. \]
Определение изменения температуры:
Предположим, что шарик изначально имеет температуру воздуха (например, \( 20^\circ \text{C} \)) и падает в воду с температурой \( 0^\circ \text{C} \).
\[ \Delta T = (0 - 20) = -20 \, \text{°C}. \]
Расчет выделяемого тепла:
\[ Q = 130 \, \text{Дж/(кг·°C)} \times 2{.}268 \times 10^{-4} \, \text{кг} \times (-20) \, \text{°C}. \]
\[ Q = -0{.}58968 \, \text{Дж}. \]
Поскольку значение отрицательное, это означает, что шарик отдает тепло воде.
Ответ:
Количество тепла, отдаваемое свинцовым шариком при перемещении в воду, составляет примерно \( 0.59 \, \text{Дж} \).