заготовку делали массой 800 г, нагретую до высокой температуры, поместили в техническую смесь массой 4 кг, находящуюся при температуре 10°С.Удельная теплоёмкость смеси…
Заготовку делали массой 800 г, нагретую до высокой температуры, поместили в техническую смесь массой 4 кг, находящуюся при температуре 10°С.Удельная теплоёмкость смеси 2000Дж(кг•°С).Заготовка остыла на 600°С, а смесь нагрелась до 40°С.Из какого материала изготовлена заготовка?
Коротко решение, затем ответ.
Данные:
- Масса заготовки m1 = 0.8 кг
- Масса технической смеси m2 = 4 кг
- Удельная теплоёмкость смеси c2 = 2000 Дж/(кг·°С)
- Начальная t смеси = 10°C, конечная t смеси = 40°C → ΔT2 = +30°C
- Заготовка остывает на 600°C → ΔT1 = -600°C ( magnitude 600)
КоличествоHeat, переданное смеси: Q = m2 · c2 · ΔT2 = 4 · 2000 · 30 = 240 000 Дж
Это же количество теплоты потеряла заготовка: Q = m1 · c1 · |ΔT1| = 0.8 · c1 · 600 = 240 000 Дж
Найдём удельную теплоёмкость заготовки c1: c1 = 240000 / (0.8 · 600) = 240000 / 480 = 500 Дж/(кг·°С)
По значению c1 (~500 Дж/(кг·°С)) можно определить материал:
- железо/сталь имеют примерно c ≈ 450–520 Дж/(кг·°С) в зависимости от сплава.
- медь ~385, алюминий ~900, вода ~4184.
Вывод: Заготовка с тепловой ёмкостью около 500 Дж/(кг·°С) ближайше к стали или железу. Наиболее вероятно, заготовка сделана из стали (приближённо к железу/стали по значению теплоёмкости).
