5.59. Яка частка енергії, яку цеглини віддали, пішла на нагрівання повітря в наметі, якщо температура цеглин зменшилася

Щоб вирішити цю задачу, нам потрібно використати формулу для витрати енергії під час нагрівання тіл:

\[Q = mcΔt\]

де \(Q\) - витрата енергії, \(m\) - маса тіла, \(c\) - теплоємність тіла, \(Δt\) - зміна температури.

У нашому випадку, цеглина віддає енергію на нагрівання повітря, тому використовуємо цю формулу для повітря. Заміна відомих значень:

\[Q = mcΔt = m_{\text{пов}}c_{\text{пов}}Δt_{\text{пов}}\]

Ми знаємо, що зміна температури цеглин \(Δt_{\text{цег}} = 90^\circ \text{C} - 30^\circ \text{C} = 60^\circ \text{C}\), а зміна температури повітря \(Δt_{\text{пов}} = 8^\circ \text{C}\). Об"єм намету не впливає на розрахунок витрати енергії, тому ми його не використовуємо.

Теплоємність повітря \(c_{\text{пов}} = 1000 \, \text{Дж/(кг} \cdot ^\circ \text{C)}\) (це середня величина для повітря при нормальних умовах).

Тепер нам потрібно знайти масу повітря, яке нагрілось. За допомогою відомих значень можемо знайти це:

\[\frac{Q}{mc} = Δt \Rightarrow m_{\text{пов}} = \frac{Q}{c_{\text{пов}}Δt_{\text{пов}}}\]

Тепер ми можемо підставити дані в формулу:

\[m_{\text{пов}} = \frac{Q}{c_{\text{пов}}Δt_{\text{пов}}} = \frac{Q}{1000 \, \text{Дж/(кг} \cdot ^\circ \text{C}) \cdot 8^\circ \text{C}}\]

Тепер нам потрібно повернутися до вихідного питання про частку енергії, яку цеглина віддає на нагрівання повітря. Щоб знайти цю частку, нам потрібно порівняти витрату енергії на нагрівання повітря (\(Q\)) і загальну витрату енергії цеглин (\(Q_{\text{цег}}\)). Частка енергії, яку цеглина віддає на нагрівання повітря, позначена як \(p\):

\[Q_{\text{цег}} = pQ\]

Тепер ми можемо виразити \(p\) і підставити значення \(Q\) і \(Q_{\text{цег}}\) з формули вище:

\[p = \frac{Q_{\text{цег}}}{Q} = \frac{Q_{\text{цег}}}{mcΔt}\]

Залишився останній крок - обчислити \(p\). Якщо нам відомі значення \(m\), \(c\) і \(Δt_{\text{цег}}\), ми можемо їх підставити в формулу. Однак, ви не надали ці значення у вихідному питанні, тому я не можу точно обчислити частку енергії, яку цеглина віддає на нагрівання повітря. Просимо надати всі вихідні дані, щоб ми могли продовжити розрахунки.