Краткая запись:
- Объемы меди и серебра одинаковы: \( V_{меди} = V_{серебра} \)
- Изменение температуры: \( \Delta T = 20 \text{ °С} \)
- Найти: Отношение \( \frac{Q_{меди}}{Q_{серебра}} \)
Краткое пояснение: Для решения задачи будем использовать формулу количества теплоты, необходимого для нагревания тела, учитывая массу, удельную теплоемкость и изменение температуры. Поскольку объемы равны, нам нужно будет найти массы, используя плотность материалов из таблицы.
Пошаговое решение:
| Металл | Плотность, кг/м³ | Удельная теплоёмкость, кДж/(кг·°С) |
| медь | 8900 | 400 |
| серебро | 10500 | 250 |
- Шаг 1: Найдем массу меди и серебра. Так как объемы равны, а массы разные, используем формулу: \( m = \rho \cdot V \). Обозначим одинаковый объем как \( V \).
Масса меди: \( m_{меди} = \rho_{меди} \cdot V = 8900 \text{ кг/м}^3 \cdot V \).
Масса серебра: \( m_{серебра} = \rho_{серебра} \cdot V = 10500 \text{ кг/м}^3 \cdot V \). - Шаг 2: Найдем количество теплоты, необходимое для нагревания меди. Формула: \( Q = c \cdot m \cdot \Delta T \).
\( Q_{меди} = c_{меди} \cdot m_{меди} \cdot \Delta T = 400 \text{ кДж/(кг·°С)} \cdot (8900 \text{ кг/м}^3 \cdot V) \cdot 20 \text{ °С} \). - Шаг 3: Найдем количество теплоты, необходимое для нагревания серебра.
\( Q_{серебра} = c_{серебра} \cdot m_{серебра} \cdot \Delta T = 250 \text{ кДж/(кг·°С)} \cdot (10500 \text{ кг/м}^3 \cdot V) \cdot 20 \text{ °С} \). - Шаг 4: Найдем отношение количества теплоты для меди к серебру.
\( \frac{Q_{меди}}{Q_{серебра}} = \frac{400 \cdot (8900 · V) · 20}{250 · (10500 · V) · 20} \).
Сокращаем \( V \) и \( 20 \):
\( \frac{Q_{меди}}{Q_{серебра}} = \frac{400 · 8900}{250 · 10500} \).
\( \frac{Q_{меди}}{Q_{серебра}} = \frac{3560000}{2625000} \). - Шаг 5: Вычисляем и округляем результат.
\( \frac{3560000}{2625000} \approx 1.356 \).
Округляем до десятых долей: \( 1.4 \).
Ответ: Отношение количества теплоты, необходимого для нагревания меди, к количеству теплоты для нагревания серебра, равно 1.4.