Question

Какое тело при охлаждении с температуры 120°C до температуры 20°C выделяют большее количество теплоты: чугун массой 200 г или такая же масса воды? Почему?

Answer 1

Вода, потому что теплоемкость воды(4200Дж) больше чем теплоемкость чугуна(540Дж). Есть даже правило-при одинаковых массах и равной температуре выделяется больше энергии тем телом, теплоемкость которого выше.

Answer 2

Для ответа на этот вопрос, нужно учитывать теплоемкость каждого вещества. Теплоемкость (или удельная теплоемкость) - это количество теплоты, необходимое для изменения температуры единицы массы вещества на определенную величину. У разных веществ теплоемкость различна, и это существенно влияет на количество выделяющейся теплоты при охлаждении.

Удельная теплоемкость чугуна и воды примерно следующая:

1. Чугун: около 0.46 Дж/(г*°C)
2. Вода: около 4.18 Дж/(г*°C)

Теперь рассчитаем количество теплоты, выделяющееся при охлаждении каждого тела от 120°C до 20°C.

1. Для чугуна: Масса чугуна (m) = 200 г = 0.2 кг Начальная температура (T1) = 120°C Конечная температура (T2) = 20°C

Выделяющееся тепло (Q) для чугуна = m * c * (T1 - T2) Q = 0.2 кг * 0.46 Дж/(г°C) * (120°C - 20°C) = 0.2 кг * 0.46 Дж/(г°C) * 100°C = 9.2 кДж

2. Для воды: Масса воды (m) = 200 г = 0.2 кг Начальная температура (T1) = 120°C Конечная температура (T2) = 20°C

Выделяющееся тепло (Q) для воды = m * c * (T1 - T2) Q = 0.2 кг * 4.18 Дж/(г°C) * (120°C - 20°C) = 0.2 кг * 4.18 Дж/(г°C) * 100°C = 83.6 кДж

Таким образом, выделяющееся количество теплоты при охлаждении 200 г чугуна на 100°C составит 9.2 кДж, в то время как при охлаждении такого же массы воды на 100°C выделяется гораздо больше теплоты - 83.6 кДж.

Почему так происходит? Это связано с тем, что удельная теплоемкость воды значительно выше, чем у чугуна. Вода способна удерживать больше теплоты, что делает ее более эффективным теплоносителем и отличным материалом для регулирования температуры в различных процессах и системах.