Какова масса стального шарика, если для его нагрева с 20 ⁰С до 350 ⁰С на спиртовке было использовано 5 г спирта?

Описание: Чтобы решить эту задачу, нужно воспользоваться законом сохранения энергии. Его формула выглядит следующим образом: Q = mcΔT, где Q — тепло, переданное телу, m — масса тела, c — удельная теплоемкость материала и ΔT — изменение температуры.

Удельная теплоемкость стали составляет около 0,5 Дж/(г°C). Мы знаем, что для нагрева шарика использовали 5 г спирта, что значит, что тепло, переданное шарику, равно теплу, выделившемуся при сгорании 5 г спирта. Тепло, выделяющееся при сгорании спирта, можно найти по формуле Q = mcΔT, где m — масса спирта, c — удельная теплоемкость спирта (примерно 2,5 Дж/(г°C)), ΔT — изменение температуры (350°C — 20°C).

Подставив известные значения, получим: Q = 5 г * 2,5 Дж/(г°C) * (350°C — 20°C). После вычислений получим значение Q.

Зная тепло, переданное шарику, и удельную теплоемкость стали, мы можем найти массу шарика по формуле Q = mcΔT. Подставив известные значения и решив уравнение относительно m, найдём массу шарика.

Пример использования:
Задача:

Решение:
Используем формулу Q = mcΔT для нахождения тепла, переданного шарику:
Q = 5 г * 2,5 Дж/(г°C) * (350°C — 20°C).
После вычислений получаем значение Q.

Затем, используем полученное значение Q и удельную теплоемкость стали, чтобы найти массу шарика:
Q = mcΔT.
Решаем уравнение относительно m и находим массу шарика.

Совет: Чтобы лучше понять эту тему, рекомендуется ознакомиться с понятием теплопередачи, законом сохранения энергии и удельной теплоемкостью различных материалов.

Упражнение:
Какую массу алюминиевой плитки нагрели на газовой плите, если при этом было использовано 15 г газа, а температура плитки повысилась с 25 ⁰C до 150 ⁰C? (Удельная теплоемкость алюминия примерно 0,9 Дж/(г°C)).