На сколько градусов нужно нагреть брусок серебра такого же объема, чтобы энергия, затраченная на

Инструкция:
Для решения данной задачи нам понадобится знание о тепловом расширении тела. Когда тело нагревается, оно расширяется и увеличивает свой объем. Тепловое расширение можно выразить через линейное расширение или объемное расширение. В данной задаче мы будем использовать объемное расширение.

Формула объемного теплового расширения имеет вид:
ΔV = V₀ * α * ΔT,
где ΔV — изменение объема, V₀ — исходный объем, α — коэффициент линейного (объемного) расширения, ΔT — изменение температуры.

В этой задаче описано, что брусок серебра повышает свою температуру на 20°C. Его объем остается неизменным (так как в условии указано, что его объем также остается таким же).

Для получения ответа, на который нам нужно нагреть брусок, мы должны вычислить изменение объема, которое равно изменению энергии, затраченной на нагревание.

Определим формулу изменения объема:
ΔV = V * β * ΔT,
где ΔV — изменение объема, V — объем, β — коэффициент объемного расширения, ΔT — изменение температуры.

Используя формулы для объемного и линейного расширений и зная, что объем не изменяется, мы можем записать:
V₀ * α * ΔT = V₀ * β * ΔT.

Таким образом, коэффициенты объемного и линейного расширений связаны соотношением: β = 3α.

Теперь мы можем найти значение β:
β = 3α.

Исходя из этого, мы можем записать формулу для изменения температуры:
ΔT = ΔT₀ — ΔT₁,
где ΔT — изменение температуры бруска, ΔT₀ — изменение температуры с исходной температурой, ΔT₁ — изменение температуры при нагревании.

Теперь, чтобы найти изменение температуры, мы можем записать формулу:
ΔT₀ — ΔT₁ = 20°C.

Исходя из этого, мы можем записать формулу для изменения объема:
V₀ * α * 20°C = V₀ * β * ΔT₁,
где ΔT₁ — изменение температуры при нагревании.

Используя соотношение β = 3α, мы получим:
V₀ * α * 20°C = V₀ * 3α * ΔT₁.

Теперь мы можем сократить объем на обоих сторонах:
20°C = 3ΔT₁.

Таким образом, изменение температуры при нагревании будет:
ΔT₁ = 20°C / 3.

Ответ: Чтобы энергия, затраченная на нагревание бруска, была равной, его нужно нагреть на 20°C / 3 градуса.

Совет: Для лучшего понимания теплового расширения рекомендуется изучить формулы и коэффициенты, связанные с линейным и объемным расширением тел.

Практика: При изменении температуры на 30°C объем изначально объемом V₀ увеличивается на ΔV. Какое изменение температуры должно произойти, чтобы объем увеличился на 2ΔV? Ответ дайте в градусах Цельсия.