Чтобы определить количество теплоты, необходимое для нагревания железной детали объемом 150 см³ на 20 градусов Цельсия, нужно использовать формулу для расчета тепловой энергии:
[ Q = mc\Delta T ]
где:
- ( Q ) — количество теплоты,
- ( m ) — масса детали,
- ( c ) — удельная теплоёмкость материала,
- ( \Delta T ) — изменение температуры.
Давайте разберем каждый шаг:
Перевод объема из см³ в м³:
Объем детали ( V ) = 150 см³ = ( 150 \times 10^{-6} ) м³ = 0.00015 м³.
Вычисление массы детали:
Плотность железа ( \rho ) = 7800 кг/м³.
Масса ( m ) может быть найдена как:
[ m = \rho V = 7800 \, \text{кг/м}^3 \times 0.00015 \, \text{м}^3 = 1.17 \, \text{кг} ]
Удельная теплоёмкость железа:
Удельная теплоёмкость железа ( c ) = 460 Дж/(кг·°C).
Изменение температуры:
[ \Delta T = 20 \, \text{°C} ]
Теперь подставим все значения в формулу:
[ Q = mc\Delta T = 1.17 \, \text{кг} \times 460 \, \text{Дж/(кг·°C)} \times 20 \, \text{°C} ]
Выполним вычисления:
[ Q = 1.17 \times 460 \times 20 ]
[ Q = 1.17 \times 9200 ]
[ Q = 10764 \, \text{Дж} ]
Таким образом, для нагревания железной детали объемом 150 см³ на 20 градусов Цельсия потребуется 10764 Джоулей тепловой энергии.