На графике (рис. 1) показана зависимость температуры объекта массой 4 кг от времени его нагревания в электропечи мощностью 9 кВт. Как рассчитать удельную теплоёмкость объекта, принимая во внимание, что он находится в твёрдом состоянии и учитывая параметры масштаба графика: t1 = 250°С и T1 = 30 с? (Ответ округли до целых.)
Физика10 классТеплопередача и теплоемкостьудельная теплоёмкостьрасчет теплоемкостифизикаграфик температурынагревание объектаэлектропечьмасса объектамощность электропечитемпературавремя нагревания
Для расчета удельной теплоёмкости объекта, необходимо использовать формулу, связывающую теплоёмкость, массу, изменение температуры и количество теплоты, переданное объекту. Удельная теплоёмкость (c) рассчитывается по формуле:
Q = mcΔT
где:
В данном случае, мы знаем массу объекта (m = 4 кг) и мощность электропечи (P = 9 кВт = 9000 Вт). Чтобы найти количество теплоты (Q),переданное объекту за время (T1 = 30 с),используем формулу:
Q = P * T
Теперь подставим известные значения:
Следующим шагом определим изменение температуры (ΔT). Мы знаем начальную температуру (T0) и конечную температуру (t1 = 250°С). Предположим, что начальная температура объекта была комнатной, то есть около 20°С. Тогда:
Теперь мы можем подставить все известные значения в формулу для расчета удельной теплоёмкости:
Решая это уравнение относительно c, получаем:
Округляя до целых, получаем:
c ≈ 293 Дж/(кг·°C).