Стальная деталь массой 20кг при обработке на токарном станке нагрелась на 50°C. На сколько джоулей увеличилась внутренняя энергия детали?

Задача по физике для восьмого класса. Цель — понять решение.

Суть задачи:

• Дана стальная деталь массой m = 20 kg
• Уменьшение/увеличение температуры ΔT = 50°C
• Необходимо найти увеличение внутренней энергии ΔU

Для большинства твердых тел при нагревании внутренняя энергия возрастает по формуле: ΔU = m · c · ΔT где c — удельная теплоёмкость стали. Типичное значение c для стали ≈ 0,46 кДж/(кг·K) = 460 Дж/(кг·K).

Вычисления:

1. Подставим значения: ΔU = 20 кг · 460 Дж/(кг·K) · 50 K
2. 20 · 460 = 9200
3. 9200 · 50 = 460000

Ответ: ΔU ≈ 4,6 × 10^5 Дж (то есть примерно 460 кДж).

Примечание:

• Значение c может немного варьировать в зависимости от конкретного состава стали (примерно 0,46–0,50 кДж/(кг·K)), поэтому ответ может быть в диапазоне примерно 4,6×10^5 до 5,0×10^5 Дж. Но в задаче обычно берут около 460 Дж/(кг·K).