Question

Металлическую деталь массой 200г нагрели от 20 до 40°C.Для этого понадобилась 560 Дж энергии. Из какого металла изготовлена деталь?

Answer 1

Дано:

Масса: m = 200 г = 0,2 кг.

Начальная температура: t₁ = 20 °C.

Конечная температура: t₂ = 40 °C.

Затраченная энергия, т. е. теплота: Q = E = 560 Дж.

Найти нужно удельную теплоёмкость металла c - ?, по ней мы, с помощью таблицы, определим что же это за металл.

Решение:

1. Формула теплоты нагревания: Q = cm(t₂ - t₁).

2. Выразим удельную теплоёмкость: $c = \frac{Q}{m(t_2 - t_1)}.$

Численно:

$c = \frac{560}{0,2*(40 - 20)} = \frac{560}{0,2*20} = \frac{560}{4} = 140$ (Дж/кг * °C).

Посмотрим в таблицу обнаружим, что это свинец.

Ответ: свинец.

* Если быть точным, то по таблице удельная теплоёмкость свинца при данной температуре примерно 130 Дж/кг * °C. Теплоёмкость 140 Дж/кг * °C достигается при достаточно высокой температуре.

Answer 2

Маса=0,2кг

Дельта t=20

Q=560

c=560:(0.2*20)=140

Свинець

Answer 3

Для определения металла, из которого изготовлена деталь, нам понадобится уточненная информация о его теплоемкости. Теплоемкость различных материалов может существенно различаться, поэтому она является важным параметром в данной задаче.

Теплоемкость (C) можно выразить через массу (m) и изменение температуры (ΔT) следующим образом:

Q = m * C * ΔT

где: Q - количество переданной тепловой энергии (в данном случае, 560 Дж), m - масса детали (200 г), ΔT - изменение температуры (40°C - 20°C = 20°C).

Теплоемкость является внутренней характеристикой материала, поэтому она должна быть известна. Поэтому, если мы знаем значение теплоемкости (C) для данного материала, то можем определить его.

Давайте предположим, что у нас есть данные о теплоемкости для различных металлов. Представим несколько возможных вариантов:

1. Медь (Cu): C = 0.385 Дж/(г°C)
2. Алюминий (Al): C = 0.902 Дж/(г°C)
3. Железо (Fe): C = 0.449 Дж/(г°C)

Теперь, используем формулу для определения материала:

C = Q / (m * ΔT)

Для меди (Cu):

C = 560 Дж / (200 г * 20°C) ≈ 0.14 Дж/(г°C)

Для алюминия (Al):

C = 560 Дж / (200 г * 20°C) ≈ 0.28 Дж/(г°C)

Для железа (Fe):

C = 560 Дж / (200 г * 20°C) ≈ 0.28 Дж/(г°C)

Итак, приближенные значения теплоемкости для всех трех металлов существенно отличаются от полученного значения (0.14 Дж/(г°C)), что может говорить о том, что ни один из этих металлов не является материалом детали.

Обратите внимание, что в данной задаче нам не хватает информации о теплоемкости иных металлов, поэтому мы не можем однозначно определить, из какого металла изготовлена деталь. Если у вас есть дополнительные данные о теплоемкости материалов, то можно попробовать провести аналогичные вычисления для них.