Какое количество теплоты выделится при охлаждении стальной болванки массой 200 кг от 800 до 15°C

Для того чтобы рассчитать количество теплоты, выделяющееся при охлаждении стальной болванки, воспользуемся формулой для количества теплоты:

[ Q = mc\Delta T, ]

где:

• ( Q ) — количество теплоты (в джоулях),
• ( m ) — масса тела (в килограммах),
• ( c ) — удельная теплоемкость материала (в джоулях на килограмм на градус),
• ( \Delta T ) — изменение температуры (в градусах Цельсия).

Данные:

1. Масса стальной болванки ( m = 200 \, \text{кг} ).
2. Удельная теплоемкость стали ( c \approx 500 \, \text{Дж/(кг·°C)} ) (это усредненное значение, поскольку удельная теплоемкость может варьироваться в зависимости от состава стали).
3. Начальная температура ( T_1 = 800 \, \text{°C} ).
4. Конечная температура ( T_2 = 15 \, \text{°C} ).

Шаг 1: Найдем изменение температуры ( \Delta T )

[ \Delta T = T_1 - T_2 = 800 \, \text{°C} - 15 \, \text{°C} = 785 \, \text{°C}. ]

Шаг 2: Подставим данные в формулу

Теперь подставим все известные значения в формулу для количества теплоты:

[ Q = mc\Delta T = 200 \, \text{кг} \times 500 \, \text{Дж/(кг·°C)} \times 785 \, \text{°C}. ]

Шаг 3: Вычислим ( Q )

[ Q = 200 \times 500 \times 785 = 78500000 \, \text{Дж}. ]

Ответ:

Таким образом, количество теплоты, которое выделится при охлаждении стальной болванки массой 200 кг от 800 до 15°C, составляет 78,5 МДж (мегаджоуля).

Чтобы найти количество теплоты, которое выделяется при охлаждении стальной болванки, мы используем формулу для расчета количества теплоты:

[ Q = c \cdot m \cdot \Delta T ]

где:

• (Q) — количество теплоты (Дж),
• (c) — удельная теплоемкость материала (Дж/(кг·°C)),
• (m) — масса тела (кг),
• (\Delta T) — изменение температуры (°C).

Данные задачи:

• Масса болванки, (m = 200\ \text{кг}),
• Начальная температура, (t_1 = 800\ ^\circ\text{C}),
• Конечная температура, (t_2 = 15\ ^\circ\text{C}),
• Удельная теплоемкость стали, (c = 460\ \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot ^\circ\text{C}}) (для большинства сталей это значение примерно равно 460).

Рассчитаем изменение температуры:

[ \Delta T = t_1 - t_2 = 800 - 15 = 785\ ^\circ\text{C}. ]

Подставляем данные в формулу:

[ Q = c \cdot m \cdot \Delta T = 460 \cdot 200 \cdot 785. ]

Сначала умножим (460 \cdot 200): [ 460 \cdot 200 = 92\ 000. ]

Далее умножим (92\ 000 \cdot 785): [ 92\ 000 \cdot 785 = 72\ 220\ 000\ \text{Дж}. ]

Ответ:

Количество теплоты, которое выделится при охлаждении стальной болванки массой 200 кг от (800\ ^\circ\text{C}) до (15\ ^\circ\text{C}), равно:

[ Q = 72\ 220\ 000\ \text{Дж} \quad \text{или} \quad 72,22\ \text{МДж}. ]