Question

117. Какое количество теплоты получает зажатый в руке сте лянный шарик массой м=20 г, имеющий комнатную температу py? Будет ли здесь справедливо уравнение теплового баланса? Почему?​

Answer 1

Потому что шарик весит 20 кн м=23

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать уравнение теплового баланса. Уравнение теплового баланса гласит, что изменение внутренней энергии тела равно количеству теплоты, поступающему в тело минус количество теплоты, выходящее из тела. В математической форме это выглядит следующим образом:

ΔU = Q_in - Q_out

Где: ΔU - изменение внутренней энергии тела (изменение его температуры), Q_in - количество теплоты, поступающее в тело, Q_out - количество теплоты, выходящее из тела.

В данной задаче шарик массой m = 20 г (или 0.02 кг) находится в комнатной температуре. Предположим, что температура комнаты составляет около 20°C (или 293 К).

Сначала мы должны определить изменение внутренней энергии (теплоту) шарика, когда он нагревается до комнатной температуры. Мы можем использовать уравнение тепловой емкости для этого:

ΔU = m * c * ΔT

Где: ΔU - изменение внутренней энергии (в джоулях), m - масса шарика (в килограммах), c - удельная теплоемкость материала шарика (предположим, что это железо) в джоулях на килограмм на Кельвин, ΔT - изменение температуры (в Кельвинах).

Удельная теплоемкость железа составляет около 449 Дж/(кг·К).

ΔT = Температура комнаты - Температура шарика = 293 K - 293 K = 0 K.

Так как шарик уже находится в комнатной температуре, ΔT равно нулю.

Теперь мы можем рассчитать количество теплоты, полученное шариком:

ΔU = m * c * ΔT ΔU = 0.02 кг * 449 Дж/(кг·К) * 0 К = 0 Дж

Таким образом, шарик не получает количество теплоты, когда он находится в руке, так как его температура уже равна комнатной температуре, и его внутренняя энергия не изменяется. Это объясняется тем, что ΔT равно нулю, и, следовательно, изменение внутренней энергии (теплоты) равно нулю.

Уравнение теплового баланса в данном случае не применяется, потому что изменение внутренней энергии (теплоты) равно нулю, и нет никакого потока теплоты внутрь или наружу шарика при его простом нахождении в руке при комнатной температуре.