Question

1). Питома теплоємність води дорівнює 4200 Дж/кг°С. Який фізичний зміст цієї величини? 2). Яка кількість теплоти потрібна, щоб нагріти 2 кг. алюмінюю на 1 °С? 3). Визначте масу алюмінію, що нагрівається на 40 °С отримавши кількість теплоти 1,38 МДж?

Answer 1

1) Це значить, що для нагрівання 1 кг води на 1 С потрібно затратити 4200 Дж теплоти або під час охолодження 1 кг води на 1 С виділиться 4200 Дж теплоти.

2) Q = cmΔt = 920·2·1 = 1840 Дж.

3) Q = cmΔt; m = Q/(cΔt); m = 1380000/(920·40) = 37,5 кг.

Answer 2

1. Питома теплоємність води (або будь-якого іншого матеріалу) визначає фізичну здатність речовини поглинати тепло під час нагрівання або віддачі тепла під час охолодження. Конкретно в даному випадку, питома теплоємність води дорівнює 4200 Дж/кг°C означає, що для того, щоб підвищити температуру 1 кілограма води на 1 градус Цельсія, необхідно додати або відняти 4200 Дж енергії.

2. Для розрахунку кількості теплоти, потрібної для нагрівання 2 кілограмів алюмінію на 1 градус Цельсія, можемо скористатися формулою:

Кількість теплоти (Q) = маса (m) × питома теплоємність (c) × зміна температури (ΔT)

де: m = 2 кг (маса алюмінію) c = Питома теплоємність алюмінію (відомий параметр, який не наведено в питанні, але дамо його значення) - 900 Дж/(кг°C) (приблизне значення для алюмінію) ΔT = 1 °C (зміна температури)

Q = 2 кг × 900 Дж/(кг°C) × 1 °C = 1800 Дж

Отже, для нагрівання 2 кілограмів алюмінію на 1 градус Цельсія потрібно 1800 Дж теплоти.

3. Щоб знайти масу алюмінію, який нагрівся на 40 градусів Цельсія, знаючи кількість теплоти 1,38 МДж (1 МДж = 1 мільйон Дж), можемо використати таку формулу:

Q = m × c × ΔT

де: Q = 1,38 МДж = 1 380 000 Дж (конвертуємо мегаджоулі в джоулі) c = 900 Дж/(кг°C) (питома теплоємність алюмінію, яку використовували в попередньому розрахунку) ΔT = 40 °C (зміна температури)

Тепер можемо знайти масу алюмінію (m):

1 380 000 Дж = m × 900 Дж/(кг°C) × 40 °C

m = 1 380 000 Дж / (900 Дж/(кг°C) × 40 °C)

m ≈ 38,33 кг

Таким чином, маса алюмінію, який нагрівся на 40 градусів Цельсія, становить приблизно 38,33 кілограма.