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有一根烧红的铁钉,质量是2g,放出920J的热量后,温度降低到20 ,求

2025-05-24 14:33:55

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2025-05-24 14:33:55

首先,让我们明确题目中的已知信息:

- 铁钉的质量 \( m = 2 \) 克(即 \( 0.002 \) 千克)。

- 放出的热量 \( Q = 920 \) 焦耳。

- 温度变化后的最终温度为 \( T_f = 20^\circ \text{C} \)。

我们的目标是求解铁钉最初的温度 \( T_i \),以及可能涉及到的比热容 \( c \) 或其他相关参数。

分析与计算

根据热力学第一定律,物体释放或吸收的热量可以表示为:

\[ Q = mc\Delta T \]

其中:

- \( m \) 是物体的质量,

- \( c \) 是物体的比热容,

- \( \Delta T \) 是温度的变化量。

对于铁钉而言,其比热容 \( c \approx 450 \, \text{J/(kg·°C)} \)。代入上述公式,我们有:

\[ 920 = 0.002 \times 450 \times (T_i - 20) \]

接下来进行数学运算:

\[ 920 = 0.9 \times (T_i - 20) \]

\[ T_i - 20 = \frac{920}{0.9} \]

\[ T_i - 20 = 1022.22 \]

\[ T_i = 1042.22^\circ \text{C} \]

因此,铁钉的初始温度约为 \( 1042.22^\circ \text{C} \)。

结论

通过以上分析,我们可以得出结论:这根铁钉在释放了 920 焦耳的热量之后,其温度从大约 \( 1042.22^\circ \text{C} \) 下降到 \( 20^\circ \text{C} \)。这个结果符合物理规律,并且展示了热量传递过程中温度变化的具体数值。

希望这个解答能够帮助理解热量与温度之间的关系,并为类似问题的解决提供参考。如果还有其他疑问,请随时提出!

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