Задание №8 — ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Решение.

Для решения задачи запишем условие и переведём все величины в систему СИ.

Дано:
$\Delta t = 200 \text{ °C}$
$Q = 1 \text{ МДж} = 1 \cdot 10^{6} \text{ Дж}$
$c = 500 \text{ Дж/(кг}\cdot\text{°C)}$ (удельная теплоёмкость стали — справочная величина)
$m - ?$

Анализ и решение:

1. При охлаждении тела количество теплоты, которое оно отдаёт в окружающую среду, рассчитывается по формуле:
$Q = c \cdot m \cdot \Delta t$,
где $c$ — удельная теплоёмкость вещества, из которого изготовлена деталь, $m$ — масса детали, $\Delta t$ — изменение температуры (разность между начальной и конечной температурами).

2. Из данной формулы выразим искомую массу детали $m$:
$m = \frac{Q}{c \cdot \Delta t}$

3. Проверим размерность полученной формулы:
$[m] = \frac{\text{Дж}}{\frac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot\text{°C}} \cdot \text{°C}} = \text{кг}$

4. Подставим числовые значения в рабочую формулу:
$m = \frac{1 \cdot 10^{6} \text{ Дж}}{500 \text{ Дж/(кг}\cdot\text{°C)} \cdot 200 \text{ °C}}$

5. Проведём вычисления:
$m = \frac{1 \text{ } 000 \text{ } 000}{100 \text{ } 000} = 10 \text{ кг}$

Ответ: 10 кг

Источник: ФИПИ