Вопрос задан 13.01.2025 в 06:31. Предмет Физика. Спрашивает Гайдак Данил.

РЕБЯТ! СРОЧНО! Дано: м1=2,5кг
м2=8кг
т1=10°С
С2=4200Дж/кг°С
С1меди=400дж/кг°С
т2=100°С
----------------------------------------------
Найти: Q - ?

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Спицький Саша.

Чтобы найти количество теплоты QQ, которое передаётся между двумя телами, мы можем воспользоваться формулой для расчёта тепла, передаваемого в результате изменения температуры:

Q=mcΔtQ = m \cdot c \cdot \Delta t

где:

  • mm — масса тела,
  • cc — удельная теплоёмкость вещества,
  • Δt\Delta t — изменение температуры.

В данной задаче у нас есть два тела:

  1. Тело с массой m1=2.5кгm_1 = 2.5 \, \text{кг} (медь) и теплоёмкостью c1=400Дж/(кг°C)c_1 = 400 \, \text{Дж/(кг} \cdot °C).
  2. Тело с массой m2=8кгm_2 = 8 \, \text{кг} (например, вода) и теплоёмкостью c2=4200Дж/(кг°C)c_2 = 4200 \, \text{Дж/(кг} \cdot °C).

Исходные температуры:

  • t1=10°Ct_1 = 10 \, °C (медь),
  • t2=100°Ct_2 = 100 \, °C (вода).

Предположим, что медь передаёт тепло воде, то есть медь будет охлаждаться, а вода — нагреваться.

Шаг 1: Определим изменения температур

  1. Для меди (в конце конечная температура tft_f будет выше t1t_1):

    Δt1=tft1\Delta t_1 = t_f - t_1
  2. Для воды (в конце конечная температура tft_f будет ниже t2t_2):

    Δt2=t2tf\Delta t_2 = t_2 - t_f

Шаг 2: Установим уравнение для передачи теплоты

Согласно закону сохранения энергии, количество теплоты, теряемое медью, равно количеству теплоты, получаемому водой:

Q1=Q2Q_1 = Q_2

Где:

Q1=m1c1(tft1)Q_1 = m_1 \cdot c_1 \cdot (t_f - t_1) Q2=m2c2(t2tf)Q_2 = m_2 \cdot c_2 \cdot (t_2 - t_f)

Подставим выражения для Q1Q_1 и Q2Q_2 в уравнение:

m1c1(tft1)=m2c2(t2tf)m_1 \cdot c_1 \cdot (t_f - t_1) = m_2 \cdot c_2 \cdot (t_2 - t_f)

Шаг 3: Подставим известные значения

2.5400(tf10)=84200(100tf)2.5 \cdot 400 \cdot (t_f - 10) = 8 \cdot 4200 \cdot (100 - t_f)

Упростим уравнение:

1000(tf10)=33600(100tf)1000 \cdot (t_f - 10) = 33600 \cdot (100 - t_f)

Раскроем скобки:

1000tf10000=336000033600tf1000t_f - 10000 = 3360000 - 33600t_f

Переносим все члены с tft_f на одну сторону:

1000tf+33600tf=3360000+100001000t_f + 33600t_f = 3360000 + 10000 34600tf=337000034600t_f = 3370000

Теперь найдем tft_f:

tf=33700003460097.3°Ct_f = \frac{3370000}{34600} \approx 97.3 \, °C

Шаг 4: Находим количество теплоты QQ

Теперь мы можем найти количество теплоты, переданное медью:

Q=m1c1(tft1)Q = m_1 \cdot c_1 \cdot (t_f - t_1)

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос