На яку масу сталі можна передати 1,5 кдж теплоти, щоб підвищити її температуру на 20 градусів?

Щоб відповісти на це запитання, нам знадобиться використати формулу для обчислення кількості теплоти \(Q\):

\[Q = mc\Delta T\]

де:
\(Q\) - кількість теплоти (в джоулях),
\(m\) - маса сталі (в кілограмах),
\(c\) - питома теплоємність сталі (в джоулях на кілограм на градус Цельсія),
\(\Delta T\) - зміна температури (в градусах Цельсія).

Ми хочемо знайти масу сталі, тому перепишемо формулу, щоб виділити \(m\):

\[m = \frac{Q}{c\Delta T}\]

Тепер ми можемо підставити дані в цю формулу.
Замінюємо величини у рівнянні:

\(Q = 1,5 \, \text{кДж} = 1,5 \times 10^3 \, \text{Дж}\) (кіло- означає множник \(10^3\)),
\(\Delta T = 20 \, \text{°C}\),
\(c\) - питома теплоємність сталі.

Зауважимо, що питому теплоємність сталі не наведено у запитанні і може бути необхідне додаткове дослідження для його знаходження. Загальний значення для питомої теплоємності сталі складає близько 0,46 Дж/(град °C). Зокрема, якщо питому теплоємність сталі назвати \(c\), то \[c = 0,46 \, \text{Дж/(град °C)}\]

Після підстановки значень до формули і обчислень ми отримуємо:

\[m = \frac{1,5 \times 10^3 \, \text{Дж}}{0,46 \, \text{Дж/(град °C)} \times 20 \, \text{°C}}\]

Розрахуємо значення:

\[m = \frac{1,5 \times 10^3 \, \text{Дж}}{9,2 \, \text{Дж/(град °C)}} \approx 163,04 \, \text{г}\]

Отже, школяр, маса сталі, яку можна нагріти на 20 градусів з використанням 1,5 кДж теплоти, становить приблизно 163 грами. Зауважте, що це значення може змінюватись, в залежності від питомої теплоємності сталі, якщо ми маємо точніше значення замість загального.