Давайте подробно разберём задачу, чтобы понять, как меняется внутренняя энергия алюминиевой детали при нагревании.
Дано:
- Начальная температура, \( T_1 = 20^\circ C \)
- Конечная температура, \( T_2 = 420^\circ C \)
- Масса детали, \( m = 500\,г = 0.5\,кг \)
Что нужно найти: изменение внутренней энергии детали (\( \Delta U \)).
Шаг 1. Определить формулу для изменения внутренней энергии
Для теплового тела при нагревании изменение внутренней энергии связано с количеством переданного тепла и характеристиками материала. В случае однотипного тела:
\[ \Delta U = mc \Delta T \]
где:
- \( c \) — удельная теплоемкость алюминия,
- \( \Delta T = T_2 - T_1 \).
Удельная теплоемкость алюминия приблизительно равна:
\[ c \approx 900\,Дж/(кг \cdot ^\circ C) \]
Шаг 2. Подставить известные значения
\[ \Delta T = 420^\circ C - 20^\circ C = 400^\circ C \]
Теперь посчитаем:
\[ \Delta U = 0.5\,кг \times 900\,Дж/(кг \cdot ^\circ C) \times 400^\circ C \]
\[ \Delta U = 0.5 \times 900 \times 400 \]
Шаг 3. Выполнить вычисления
\[ \Delta U = 0.5 \times 900 \times 400 = 0.5 \times 360,000 = 180,000\,Дж \]
Ответ:
Изменение внутренней энергии детали при нагревании составит примерно 180 000 Дж (или 180 кДж).
Если у вас есть дополнительные вопросы или нужно пояснение — я готов помочь!