Задача по физике: определить количество теплоты Q, которое выделится при охлаждении образца массой m = 1 кг на поверхности Земли, если его теплоёмкость c = 780 Дж/(кг·К). Данные по температуре даны как в Цельсиях и Фаренгейтах: 465 °C и 856 °F. Конечная температура на Земле принята за приблизительно 25 °C (типичная температура поверхности). Теплоёмкость не зависит от температуры в рамках задачи, поэтому используем формулу Q = m c ΔT.
- Преобразование начальной температуры к одной шкале
- Вариант А: начальная температура T_i = 465 °C.
- Вариант B: переведём 856 °F в °C: T_i(B) = (856 − 32) / 1.8 ≈ 824 / 1.8 ≈ 457.8 °C.
- Разность температур (ΔT = T_f − T_i)
- Принятая конечная температура T_f = 25 °C.
Вариант А: ΔT_A = 25 − 465 = −440 K Вариант B: ΔT_B = 25 − 457.8 ≈ −432.8 K
- Вычисление теплоёмкости и тепла
- Формула: Q = m c ΔT. Здесь m = 1 кг, c = 780 Дж/(кг·К).
Вариант А:
- Q_A = 1 · 780 · (−440) = −343,200 Дж = −343 кДж
Вариант B:
- Q_B = 1 · 780 · (−432.8) ≈ −337,584 Дж ≈ −338 кДж
- Ответ
- При условии начальной температуры 465 °C: примерно −343 кДж (отрицательное значит тепло выделилось).
- При условии точного перевода 856 °F в °C (457.8 °C): примерно −338 кДж.
Поскольку в задаче не указана точная конечная температура на Земле и есть небольшая несогласованность между 465 °C и 856 °F, разумно привести оба варианта и указать, что ответ зависит от точной начальной температуры. В практике округления до целых килоджоулей получится примерно −343 кДж (если взять 465 °C) или около −338 кДж (если взять 856 °F как фактическую начальную температуру). Магнитуда тепла примерно 3.4×10^2 кДж.