Question

. В воду массой m =2 кг при температуре t =170С опустили медную гирю массой т 2=0,3 кг при температуре t, =200оС. Определите установившуюся температуру t. Теплоёмкостью сосуда и испарением воду пренебречь.

Answer 1

Для решения данной задачи, нам понадобится использовать закон сохранения энергии.

Первым шагом мы можем рассчитать количество теплоты, которое передалось от гири к воде. Для этого мы используем следующую формулу:

Q = mcΔt

где Q - количество теплоты, переданное от гири к воде,
m - масса вещества,
c - удельная теплоемкость вещества,
Δt - изменение температуры.

Для гири:
Q1 = m1c1Δt1 = (0.3 кг)(0.385 Дж/кг∙°C)(200- t)

Здесь у нас есть небольшая загвоздка, поскольку мы не знаем точного значения удельной теплоемкости гири. Однако мы можем заметить, что одинаковое количество теплоты передаётся и от гири к воде и от воды к гири. Следовательно, давайте создадим уравнение, в котором эти два количества равны:

Q1 = Q2,
m1c1Δt1 = m2c2Δt2

Здесь у нас Δt1 это 200- t, а Δt2 это t - 17

Подставляя известные значения и упрощая уравнение, получим:

(0.3 кг)(0.385 Дж/кг∙°C)(200- t) = (2 кг)(4.18 Дж/кг∙°C)( t - 17)

Теперь, чтобы найти установившуюся температуру t, мы можем решить это уравнение. Если мы проведем все необходимые вычисления, получим:

(2.76)(200- t) = (8.36)( t - 17),
552 - 2.76t = 8.36t - 142.12,
11.112t = 694.12,
t ≈ 62.36°С

Таким образом, установившаяся температура t примерно равна 62.36°С.