Какое количество теплоты выделилась при охлаждении чугунной болванке массой 32 кг если её температура изменилась от 1.115 до 15°c

Задача: чугунная болванка массой 32 кг охлаждается с температуры примерно 111.5°C до 15°C. Найдем выделенное тепло.

Ключевые понятия:

• Теплота, выделяющаяся при охлаждении: Q = m c ΔT, где
  • m — масса,
  • c — удельная теплоемкость материала,
  • ΔT = T1 − T2 — изменение температуры (для охлаждения положительно, для знака по условной системе можно взять Q = −m c ΔT).
• Для чугуна приблизительно c = 0.46 кДж/(кг·K) = 460 Дж/(кг·K).

Пошагово:

1. Данные: m = 32 кг, c ≈ 0.46 кДж/(кг·K), T1 = 111.5°C, T2 = 15°C.
2. Изменение температуры: ΔT = T1 − T2 = 111.5 − 15 = 96.5 K.
3. Теплота: Q = m c ΔT = 32 кг × 0.46 кДж/(кг·K) × 96.5 K.
   • Сначала 0.46 × 96.5 ≈ 44.39 кДж/кг.
   • Затем 44.39 × 32 ≈ 1420.48 кДж.
   • В мегаджоуль: ≈ 1.420 МДж.
4. Информация по знаку: так как охлаждение идёт из тела, тепло выделяется. Значение обычно приводят как величину тепла, которое выделилось, то есть около 1.42 МДж. Если придерживаться знака по инженерной условной схеме, Q = −1.42 МДж (тепло ушло из тела).

Ответ: примерно 1.42 МДж тепла выделилось при охлаждении болванки (могло бы быть записано как Q ≈ −1.42 МДж, если считать знак).

Примечание по возможной опечатке в исходных цифрах:

• Если начальная температура действительно 1.115°C (а не 111.5°C), тогда ΔT ≈ 15 − 1.115 = 13.885 K, и Q ≈ 32 × 0.46 × 13.885 ≈ 204 кДж.
• Чтобы точно ответить, нужно уточнить начальную температуру: 111.5°C или 1.115°C.