Какая величина изменения внутренней энергии пластинки с массой 12 г, на конце резца, которая нагрелась на 1000 °C в процессе скоростной обработки металла? На сколько Дж увеличилась её внутренняя энергия, учитывая, что удельная теплоемкость керамической пластинки составляет 590 Дж/кг • °C?
Пошаговое решение:
Описание: Внутренняя энергия — это общая энергия, которую имеет система, состоящая из термической энергии молекул, их кинетической и потенциальной энергий. Изменение внутренней энергии обусловлено изменением внешних условий системы, таких как изменение температуры. Формула для изменения внутренней энергии: ΔU = m * c * ΔT, где ΔU — изменение внутренней энергии, m — масса пластинки, c — удельная теплоемкость пластинки, ΔT — изменение температуры.
В данной задаче масса пластинки равна 12 г (0.012 кг), удельная теплоемкость керамической пластинки составляет 590 Дж/кг • °C, а изменение температуры равно 1000 °C. Подставим значения в формулу: ΔU = 0.012 кг * 590 Дж/кг • °C * 1000 °C = 7080 Дж.
Пример использования: Какова величина изменения внутренней энергии пластинки массой 10 г, которая охладилась на 50 °C? Удельная теплоемкость пластинки составляет 400 Дж/кг • °C.
Совет: Для лучшего понимания данной темы рекомендуется изучить основные понятия термодинамики и формулы, связанные с внутренней энергией и теплоемкостью.
Упражнение: Какова величина изменения внутренней энергии металлического стержня массой 0.5 кг, который нагрелся на 200 °C? Удельная теплоемкость стержня составляет 800 Дж/кг • °C.