На яку величину зміниться температура заготовки з алюмінію масою 2 кг коли їй передати таку ж кількість теплоти, яка іде на нагрівання води, масою котрої 880 г, від 0 °С до 100 °С?
Ответы
Ответ:
Для визначення зміни температури алюмінію можна використовувати специфічну теплоємність речовини та закон збереження енергії.
Специфічна теплоємність алюмінію становить близько 0,9 Дж/(градус·грам) і для зміни температури можна використовувати формулу:
Q = m * c * ΔT
Де:
Q - кількість теплоти,
m - маса речовини,
c - специфічна теплоємність,
ΔT - зміна температури.
Спершу визначимо кількість теплоти, яка іде на нагрівання води:
Q_voda = m_voda * c_voda * ΔT_voda
Q_voda = 880 г * 4,18 Дж/(градус·грам) * (100 °C - 0 °C) = 368240 Дж
Тепер ми знаємо, що ця ж кількість теплоти буде передана алюмінію:
Q_aluminum = 368240 Дж
Тепер ми можемо визначити зміну температури алюмінію:
Q_aluminum = m_aluminum * c_aluminum * ΔT_aluminum
ΔT_aluminum = Q_aluminum / (m_aluminum * c_aluminum)
ΔT_aluminum = 368240 Дж / (2 кг * 0,9 Дж/(градус·грам)) ≈ 204689 °C
Таким чином, температура алюмінію збільшиться приблизно на 204689 градусів Цельсія після передачі йому такої ж кількості теплоти, як і для нагрівання води від 0 °C до 100 °C. Однак важливо врахувати, що при такій високій температурі алюміній могло б вже розплавитися.
Ответ: 205,58 °C.
Объяснение: Для розрахунку зміни температури заготовки з алюмінію можна скористатися формулою теплового балансу:
Q1 = Q2,
де Q1 - теплота, яка передається на нагрівання алюмінію,
Q2 - теплота, яка передається на нагрівання води.
Формула для розрахунку теплоти Q може бути виражена як:
Q = m * c * ΔT,
де m - маса речовини,
c - специфічна теплоємність речовини,
ΔT - зміна температури.
Для алюмінію використовується значення специфічної теплоємності c = 0,897 J/g°C, а для води c = 4,186 J/g°C.
Розрахунок для води:
Q2 = m * c * ΔT = 880 г * 4,186 J/g°C * (100 °C - 0 °C) = 368,288 J.
Розрахунок для алюмінію:
Q1 = m * c * ΔT = 2 кг * 0,897 J/g°C * ΔT.
Так як Q1 = Q2, то:
2 кг * 0,897 J/g°C * ΔT = 368,288 J.
Звідси ми можемо знайти ΔT:
ΔT = 368,288 J / (2 кг * 0,897 J/g°C) ≈ 205,58 °C.
Отже, температура заготовки з алюмінію зміниться на приблизно 205,58 °C, коли їй передати таку ж кількість теплоти, яка йде на нагрівання води від 0 °C до 100 °C.