Какая энергия будет получена при делении набранного объема в 2 · 5 · 10 см3 изотермически сжатого куска льда (tб
Пояснение:
Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать уравнение для расчета изменения энергии в процессе сжатия и охлаждения вещества. Формула для расчета изменения энергии (Q) приведена ниже:
Q = масса (m) * удельная теплоемкость (c) * изменение температуры (ΔT)
Сначала мы должны найти массу льда. Масса (m) может быть вычислена умножением плотности (r) на объем (V). В данном случае, объем составляет 2 * 5 * 10 см^3.
Примечание: чтобы привести все значения в СИ (систему международных единиц), воспользуемся следующими преобразованиями:
10 см^3 = 10 * 10^-6 м^3 = 10^-5 м^3;
Далее, исходя из условия задачи, лед был охлажден до температуры 270°C, в то время как исходная температура льда (tб) составляла 327°C.
Таким образом, мы можем расчитать изменение температуры (ΔT) как: ΔT = 270 — 327 = -57°C.
Теперь у нас есть все данные, чтобы решить задачу. Подставим значения в уравнение и найдем изменение энергии:
Q = масса * удельная теплоемкость * изменение температуры
Подставляя известные значения: масса = r * V; удельная теплоемкость (c) = 130 Дж/кг; изменение температуры (ΔT) = -57°C.
После подстановки и вычислений получаем результат.
Пример использования:
В данной задаче нужно найти энергию, полученную при делении объема изотермически сжатого куска льда, охлажденного до температуры 270°C. Мы можем использовать формулу Q = масса * удельная теплоемкость * изменение температуры. Подставляем известные значения: масса = 1400 кг/м^3 * (2 * 5 * 10^-5 м^3); удельная теплоемкость = 130 Дж/кг; изменение температуры = -57°C. После расчетов получаем результат.
Совет:
Чтобы лучше понять эту тему, важно запомнить формулу для изменения энергии и понять, какие физические величины в ней участвуют. Также следует проверять единицы измерения и правильно преобразовывать их, чтобы все значения были в СИ.
Задание для закрепления:
Кусок льда массой 500 г был охлажден с 0°C до -20°C. Найдите изменение энергии при этом процессе, если удельная теплоемкость льда составляет 2100 Дж/кг°C. (Ответ: -21000 Дж)