Масса тела по количеству теплоты

Как найти массу, зная количество теплоты?

Эта задача встречается в курсе физики 8 класса при изучении тепловых явлений. Если известно, сколько энергии (теплоты) получило или отдало тело, из чего оно сделано и как изменилась его температура, можно вычислить его массу.

Формула выводится из основного уравнения теплового баланса:

Отсюда выражаем массу (m):

где:
m — масса тела (кг)
Q — количество теплоты (Дж)
c — удельная теплоемкость вещества (Дж/(кг·°С))
Δt — разница температур (t₂ — t₁)

Алгоритм решения

1. Переведите количество теплоты в Джоули (если дано в кДж).
2. Вычислите изменение температуры: от конечной (t₂) отнимите начальную (t₁).
3. Найдите произведение удельной теплоемкости (c) на разницу температур (Δt).
4. Разделите количество теплоты (Q) на полученное число.

Пример расчета

Какую массу воды нагрели на 10°С, затратив 42000 Дж энергии?

1. c (воды) = 4200 Дж/(кг·°С).
2. Δt = 10°С.
3. Знаменатель: 4200 × 10 = 42 000.
4. Масса: m = 42 000 / 42 000 = 1 кг.