Тіла, однакові за масою та виготовлені зі
сталі, міді, заліза нагрівають від 20° до 100
°С. Для нагрівання якого використано
найменшу кількість теплоти?
Ответы
Ответ:
Для розв'язання цього завдання потрібно порівняти теплоємності сталі, міді та заліза і вибрати те тіло, у якого теплоємність найменша.
Теплоємність сталі становить близько 0,46 Дж/(г·°C), міді - 0,39 Дж/(г·°C), а заліза - 0,45 Дж/(г·°C).
Застосуємо формулу для обчислення кількості теплоти:
Q = m * c * ΔT,
де Q - кількість теплоти, m - маса тіла, c - його теплоємність, ΔT - зміна температури.
Для обчислення кількості теплоти для кожного тіла використаємо величину зміни температури ΔT = 100 °C - 20 °C = 80 °C.
Для сталі: Q_сталі = m * 0,46 * 80,
для міді: Q_міді = m * 0,39 * 80,
для заліза: Q_заліза = m * 0,45 * 80.
Таким чином, нам потрібно порівняти значення Q для кожного тіла.
Q_сталі = m * 0,46 * 80,
Q_міді = m * 0,39 * 80,
Q_заліза = m * 0,45 * 80.
Ми бачимо, що коефіцієнт перед масою та зміною температури однаковий для всіх тіл. Тому, щоб визначити те тіло, для якого використано найменшу кількість теплоти, ми повинні порівняти теплоємності.
Таким чином, мідь має найменшу теплоємність серед цих трьох тіл. Тому для нагрівання міді використано найменшу кількість теплоти.