Обычная задача на составление уравнения теплового баланса. И не надо жаловаться, что формулы в решении не соответствуют изучаемому в школе материалу. Для 8-го класса в самый раз! Разве что, разность температур была обозначена символами dT, а не ΔT, как было принято в учебнике. Но так проще было набирать (При наборе в в формулах надо набирать большую греческую дельту \Delta. Перебрал всё в треугольных дельтах)
Считаем, что 1 литр воды соответствует 1 кг, а кипяток имеет температуру 100° С. Кипяток остыл на . (1) При этом выделил количество теплоты (2) Эта теплота была затрачена на нагрев остальной части воды массой m₂=100-5=95 кг. Выразим это количество теплоты через массу m₂ и её изменение температуры ΔT₂ (3) Приравниваем правые части выражений (2) и (3) и выражаем изменение температуры той части воды, что была налита в ванну до кипятка
Значит начальная температура воды равна (Установившаяся минус найденная разность) градуса Цельсия.
Необходимое количество теплоты Q будет суммой: Q = Q1 + Q2, где Q1 - количество теплоты, которое выделится при кристаллизации цинка при температуре плавления, Q2 - количество теплоты, которое выделится при остывании цинка от t1 до t2.
Количество теплоты Q1, которое выделяется при кристаллизации цинка, определяется формулой: Q = λ *m, где λ - удельная теплота кристаллизации цинка, m - масса цинка.
Количества теплоты Q2, которое необходимо для нагревания цинка определяется формулой: Q = C *m *(t2 - t1), где C - удельная теплоемкость цинка, m - масса цинка, t2, t1 - конечная и начальная температура.
Q = 12 *10^4 Дж/кг *2 кг + 400 Дж/кг *°С *2 кг *(420 °С - 30 °С) = 552000 Дж.
ответ: при отвердевании и остывании цинка выделяется Q = 552000 Дж тепловой энергии.
. (1)
(2)
(3)
градуса Цельсия.
