Question

После того как серебряную ложку поместили в горячий чай,ею было получено количество теплоты 300 Дж на сколько при этом изменилась внутренняя энергия ложки? Каким способом был осуществлен теплообмен?

Answer 1

Энергия, работа, кол-во теплоты - взаимосвязанные вещи.
Ответ: 300 Дж; теплопроводность. Количество тепла - это и есть внутренняя энергия.

Answer 2

Для ответа на данный вопрос необходимо знать теплоемкость серебряной ложки. Теплоемкость – это количество теплоты, которое необходимо передать телу для его нагрева на 1 градус Цельсия.

Пусть теплоемкость ложки равна С (в Дж/°C). Тогда изменение внутренней энергии ложки можно вычислить по формуле: ΔQ = С * ΔT,

где ΔQ - количество теплоты, ΔT - изменение температуры.

В нашем случае, из условия, известно, что количество теплоты, полученное ложкой, равно 300 Дж. Также известно, что это количество теплоты было получено при нагреве ложки в горячем чае. Пусть температура ложки до нагрева равна Т1, а после нагрева – Т2.

Тогда изменение температуры можно выразить как ΔT = Т2 - Т1.

Подставляем известные значения в формулу: 300 = С * (Т2 - Т1).

Теперь нам необходимо знать, каким способом был осуществлен теплообмен. В данном случае, предполагается, что теплообмен происходил только между ложкой и чаем (конвекция). Поэтому можно считать, что тепло, полученное ложкой, полностью ушло на нагрев чая.

Из этого следует, что изменение внутренней энергии ложки равно изменению внутренней энергии чая. То есть ΔQ_ложки = -ΔQ_чая.

Подставляем это равенство в формулу: С_ложки * (Т2 - Т1) = -С_чая * (Т2 - Т1).

Так как температура ложки изменилась, то (Т2 - Т1) ≠ 0. Поэтому можно сократить на (Т2 - Т1) и получить: С_ложки = -С_чая.

Таким образом, изменение внутренней энергии ложки равно изменению внутренней энергии чая, но с противоположными знаками.