Давайте решим задачу пошагово и подробно объясним, чтобы понять, какое количество теплоты нужно сообщить гелию.
Дано:
- Масса гелия ( m = 40, \text{г} = 0{,}040, \text{кг} )
- На какое-то изменение температуры ( \Delta T = 20, \text{К} )
- Не указано, но предполагается, что необходимо найти количество теплоты ( Q ), которая понадобится для нагрева этого гелия.
Что нужно найти:
- Количество теплоты ( Q ).
Формула для расчёта тепла при нагреве тела:
[
Q = mc \Delta T
]
где:
- ( m ) — масса вещества,
- ( c ) — теплоемкость вещества при постоянном давлении,
- ( \Delta T ) — изменение температуры.
Значения теплоемкости гелия:
Поскольку гелий — инертный газ, его теплоемкость при постоянном давлении ( c_p ) составляет примерно:
[
c_p \approx 5.2, \text{кДж/(кг·К)}
]
(знание этого часто даётся в формулировках задач по физике. Если в условии не указано, предполагается именно он).
Подставляем все значения:
[
Q = m c_p \Delta T
]
[
Q = 0,040, \text{кг} \times 5200, \text{Дж/(кг·К)} \times 20, \text{К}
]
(переведём теплоемкость в Дж в соответствии с единицами).
Вычисление:
[
Q = 0,040 \times 5200 \times 20
]
[
Q = 0,040 \times 104000
]
[
Q = 4160, \text{Дж}
]
Ответ:
Для нагрева 40 г гелия на 20 К требуется примерно 4160 джоулей теплоэнергии.
Если нужно, я могу объяснить подробнее какую-либо часть или уточнить исходные данные!
