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

Цель: понять решение.

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

1. Проверяем фазу: температура нагрева до 1015°C меньше точки плавления меди (~1085°C). Значит плавление не произойдет, и будем считать только чувствительный нагрев (без скрытой теплоты фазового перехода).

2. Формула: количество теплоты Q при нагреве без фазового перехода Q = m c ΔT, где

   • m — масса (в кг),
   • c — удельная теплоёмкость меди,
   • ΔT — изменение температуры.

3. Подбираем параметр c:

   • c для меди ≈ 385 J/(kg·°C).

4. Подсчёт:

   • Масса m = 200 г = 0.2 кг
   • ΔT = 1015°C − 15°C = 1000°C (или 1000 K)
   • Q = 0.2 кг × 385 J/(kg·°C) × 1000°C = 77,000 J

5. Ответ: Примерно 7.7 × 10^4 Дж (77 кДж).

Дополнительно (на заметку): если температура поднималась бы выше ~1085°C и начиналось плавление, потребовалась бы добавленная теплота плавления меди (примерно 13.05 кДж на 63.55 г, т.е. ~205 J/g), плюс дальнейшее нагревание уже расплавленного металла. Но в данной задаче это не требуется.