Вопрос задан 23.01.2025 в 12:06. Предмет Физика. Спрашивает Черных Алина.

ПОМОГИТЕ ПОЖАЛУЙСТА НАПИШИТЕ ДАНО А РЕШЕНИЕ Я ЗНАЮ В фарфоровую чашку массой 140 грамм,с серебрянной ложкой 50 грамм наливают 200 грамм чая при температуре 80°С.Какая температура установится в результате теплообмена,если чашка и ложка имели температуру 25°С.Потерями тепло пренебречь

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Пирогова Софья.

Дано:

  1. Масса чашки mчашки=140гm_{\text{чашки}} = 140 \, \text{г}
  2. Масса ложки mложки=50гm_{\text{ложки}} = 50 \, \text{г}
  3. Масса чая mчая=200гm_{\text{чая}} = 200 \, \text{г}
  4. Температура чая tчая=80Сt_{\text{чая}} = 80^\circ\text{С}
  5. Температура чашки и ложки tчашки=tложки=25Сt_{\text{чашки}} = t_{\text{ложки}} = 25^\circ\text{С}
  6. Удельная теплоёмкость фарфора cфарфор=840Дж/кг°Сc_{\text{фарфор}} = 840 \, \text{Дж/кг}\cdot\text{°С}
  7. Удельная теплоёмкость серебра cсеребро=230Дж/кг°Сc_{\text{серебро}} = 230 \, \text{Дж/кг}\cdot\text{°С}
  8. Удельная теплоёмкость воды (чаю приравняем к воде) cвода=4200Дж/кг°Сc_{\text{вода}} = 4200 \, \text{Дж/кг}\cdot\text{°С}

Решение:

При тепловом равновесии сумма теплопритоков и теплоотдач равна нулю. Сначала чай отдает тепло, чашка и ложка его получают. Значит, имеем уравнение теплового баланса:

Qотданное=QпринятоеQ_{\text{отданное}} = Q_{\text{принятое}}

где QотданноеQ_{\text{отданное}} — тепло, отданное чаем, а QпринятоеQ_{\text{принятое}} — тепло, принятое чашкой и ложкой.

Тепло, отданное чаем:

Qчая=mчаяcвода(tчаяtконечная)Q_{\text{чая}} = m_{\text{чая}} \cdot c_{\text{вода}} \cdot (t_{\text{чая}} - t_{\text{конечная}})

Тепло, принятое чашкой:

Qчашки=mчашкиcфарфор(tконечнаяtчашки)Q_{\text{чашки}} = m_{\text{чашки}} \cdot c_{\text{фарфор}} \cdot (t_{\text{конечная}} - t_{\text{чашки}})

Тепло, принятое ложкой:

Qложки=mложкиcсеребро(tконечнаяtложки)Q_{\text{ложки}} = m_{\text{ложки}} \cdot c_{\text{серебро}} \cdot (t_{\text{конечная}} - t_{\text{ложки}})

Составим уравнение теплового баланса, где tконечнаяt_{\text{конечная}} — искомая температура установившегося теплового равновесия:

mчаяcвода(tчаяtконечная)=mчашкиcфарфор(tконечнаяtчашки)+mложкиcсеребро(tконечнаяtложки)m_{\text{чая}} \cdot c_{\text{вода}} \cdot (t_{\text{чая}} - t_{\text{конечная}}) = m_{\text{чашки}} \cdot c_{\text{фарфор}} \cdot (t_{\text{конечная}} - t_{\text{чашки}}) + m_{\text{ложки}} \cdot c_{\text{серебро}} \cdot (t_{\text{конечная}} - t_{\text{ложки}})

Подставим известные значения:

2004200(80tконечная)=0,14840(tконечная25)+0,05230(tконечная25)200 \cdot 4200 \cdot (80 - t_{\text{конечная}}) = 0{,}14 \cdot 840 \cdot (t_{\text{конечная}} - 25) + 0{,}05 \cdot 230 \cdot (t_{\text{конечная}} - 25)

Решим это уравнение относительно tконечнаяt_{\text{конечная}}:

  1. Раскроем скобки.
  2. Приведем подобные члены.
  3. Найдем tконечнаяt_{\text{конечная}}.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос