Серебряную ложку массой 50 г опустили в горячую воду. На сколько градусов при этом нагреется ложка, если водой было передано количество теплоты, равное 100 Дж?

Для решения задачи необходимо воспользоваться основными понятиями и формулами из раздела физики, который изучает тепловые процессы и свойства вещества. Давайте рассмотрим теоретическую часть, включающую определения и законы, которые помогут понять, как решить задачу.

Количество теплоты (Q):
Количество теплоты — это энергия, которую тело получает или отдает при теплообмене. Оно измеряется в джоулях (Дж). При передаче тепла между телами с разной температурой энергия одного тела уменьшается, а другого — увеличивается. Формула для расчета количества теплоты, которое получает или отдает тело, записывается следующим образом:

$$ Q = c \cdot m \cdot \Delta t, $$

где:
− $ Q $ — количество теплоты, переданное или полученное (Дж);
− $ c $ — удельная теплоёмкость вещества (Дж/(кг·°С));
− $ m $ — масса тела (кг);
− $ \Delta t $ — изменение температуры ($ t_{\text{конечная}} - t_{\text{начальная}} $), выраженное в градусах Цельсия (°С).

Удельная теплоёмкость (c):
Удельная теплоёмкость — это физическая величина, которая показывает, какое количество теплоты необходимо передать 1 килограмму вещества, чтобы его температура изменилась на 1°С. Для каждого вещества удельная теплоёмкость является постоянной величиной. Например, для серебра $ c $ составляет примерно $ 240 \, \text{Дж/(кг·°С)} $.

Масса тела (m):
Масса тела — это количество вещества, из которого оно состоит, измеряется в килограммах (кг). В задаче масса ложки дана в граммах, поэтому нужно перевести её в килограммы. Для этого используется соотношение 1 кг = 1000 г.

Изменение температуры ($ \Delta t $):
Изменение температуры ($ \Delta t $) — это разница между конечной температурой ($ t_{\text{конечная}} $) и начальной температурой ($ t_{\text{начальная}} $). Оно показывает, насколько тело нагрелось или охладилось в процессе теплообмена.

Алгоритм решения задачи:
1. Перевести массу ложки из граммов в килограммы. Если масса дана в граммах, то используется соотношение:
$$ m_{\text{кг}} = \frac{m_{\text{г}}}{1000}. $$

1. Подставить известные данные и найти изменение температуры ($ \Delta t $) из формулы количества теплоты:
   $$ \Delta t = \frac{Q}{c \cdot m}. $$

2. Убедиться, что все величины имеют правильные единицы: количество теплоты в джоулях, масса в килограммах, удельная теплоёмкость в $ \text{Дж/(кг·°С)} $.

3. После математических преобразований определить значение $ \Delta t $, которое показывает, насколько нагрелась ложка.

Таким образом, теория включает понятия количества теплоты, удельной теплоёмкости, массы и температуры, а также формулу для расчета изменения температуры тела при теплообмене.