какое количество теплоты требуется для нагревания медной детали массой 200 г от температуры 15° до температуры 1015

Задача: нагреть медную деталь массой 200 г от 15°C до 1015°C.

Пусть теплоемкость меди c отличается небольшими изменениями с температуры, но для типичной задачи принимаем постоянную:

• cp меди ≈ 0.385 Дж/(г·°C) или ≈ 385 Дж/(кг·°C)

Данные:

• масса m = 200 г = 0.200 кг
• начальная T1 = 15°C, конечная T2 = 1015°C
• ΔT = T2 − T1 = 1015 − 15 = 1000°C

Расчёт тепла:

• Q = m · c · ΔT
• При использовании cp = 0.385 Дж/(г·°C): Q = 200 · 0.385 · 1000 = 77,000 Дж = 77 kJ
• При cp ≈ 0.39 Дж/(г·°C): Q ≈ 200 · 0.39 · 1000 = 78,000 Дж = 78 kJ

Пояснение:

• Условие не достигает точки плавления меди (медь плавится при ~1085°C), поэтому смысл расчёта без учёта латентного тепла плавления. В промежутке до 1015°C фазовый переход не происходит, достаточно формулы Q = m c ΔT.

Итог: требуется примерно 77–78 кДж энергии. Если нужна более точная оценка, можно учесть зависимость cp от температуры и выполнить интегрирование Q = ∫ c(T) dm dT, но для средней школьной задачи достаточно использовать cp ≈ 0.385 Дж/(г·°C).