Вопрос задан 28.02.2025 в 09:22. Предмет Физика. Спрашивает Вязникова Анна.

Сплав 1 плавится при температуре 400 , а сплав 2 – при температуре 1200 . Удельная теплоемкость сплава 1 в 3 раза больше, чем удельная теплоемкость сплава 2. Найдите отношение количества теплоты Q1 и Q2, необходимое для нагревания брусков из этих сплавов от 150 до температуры плавления. Масса бруска 1 в 1.5 раза меньше массы бруска 2.

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Волк Анастасия.

Давайте разберемся шаг за шагом.

Дано:

  1. Температура плавления сплава 1: T1=400CT_1 = 400^\circ C.
  2. Температура плавления сплава 2: T2=1200CT_2 = 1200^\circ C.
  3. Удельная теплоемкость сплава 1 в 3 раза больше, чем удельная теплоемкость сплава 2. Обозначим удельные теплоемкости как c1c_1 и c2c_2, тогда c1=3c2c_1 = 3 c_2.
  4. Масса бруска 1 в 1.5 раза меньше массы бруска 2. Обозначим массу бруска 1 как m1m_1, а массу бруска 2 как m2m_2, тогда m1=23m2m_1 = \frac{2}{3} m_2.

Необходимо найти отношение количества теплоты Q1Q_1 и Q2Q_2, которое нужно для нагрева каждого из брусков от 150°C до температуры плавления.

Формула для количества теплоты:

Количество теплоты, которое нужно для нагрева тела, рассчитывается по формуле:

Q=mcΔTQ = m \cdot c \cdot \Delta T

где:

  • mm — масса тела,
  • cc — удельная теплоемкость материала,
  • ΔT\Delta T — изменение температуры (разница между конечной и начальной температурой).

1. Рассчитаем Q1Q_1 для сплава 1:

Для сплава 1:

  • Масса m1m_1,
  • Удельная теплоемкость c1c_1,
  • Изменение температуры ΔT1=T1150=400150=250C\Delta T_1 = T_1 - 150 = 400 - 150 = 250^\circ C.

Количество теплоты для сплава 1:

Q1=m1c1250Q_1 = m_1 \cdot c_1 \cdot 250

2. Рассчитаем Q2Q_2 для сплава 2:

Для сплава 2:

  • Масса m2m_2,
  • Удельная теплоемкость c2c_2,
  • Изменение температуры ΔT2=T2150=1200150=1050C\Delta T_2 = T_2 - 150 = 1200 - 150 = 1050^\circ C.

Количество теплоты для сплава 2:

Q2=m2c21050Q_2 = m_2 \cdot c_2 \cdot 1050

3. Найдем отношение Q1Q2\frac{Q_1}{Q_2}:

Теперь нам нужно найти отношение Q1Q2\frac{Q_1}{Q_2}:

Q1Q2=m1c1250m2c21050\frac{Q_1}{Q_2} = \frac{m_1 \cdot c_1 \cdot 250}{m_2 \cdot c_2 \cdot 1050}

Подставим выражения для m1m_1 и m2m_2, а также для c1c_1 и c2c_2:

Q1Q2=(23m2)(3c2)250m2c21050\frac{Q_1}{Q_2} = \frac{\left(\frac{2}{3} m_2\right) \cdot (3 c_2) \cdot 250}{m_2 \cdot c_2 \cdot 1050}

Упростим выражение:

Q1Q2=2332501050\frac{Q_1}{Q_2} = \frac{\frac{2}{3} \cdot 3 \cdot 250}{1050}

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос