Вопрос задан 28.02.2025 в 18:52. Предмет Физика. Спрашивает Мухаремов Дима.

Как изменится температура 200 г воды если в воду опустить медный шарик массой 50г нагретый до температуры 150 градусов начальная температураводы -10градусов Ну помогите уже какой раз пишу один и тот же вопрос

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Тарасюк Даша.

Давайте разберемся поэтапно, как изменится температура воды, если в нее опустить медный шарик.

Дано:

  • Масса воды mводы=200гm_{\text{воды}} = 200 \, \text{г}
  • Начальная температура воды Tнач, вода=10CT_{\text{нач, вода}} = -10^\circ \text{C}
  • Масса медного шарика mшарика=50гm_{\text{шарика}} = 50 \, \text{г}
  • Начальная температура медного шарика Tнач, шарик=150CT_{\text{нач, шарик}} = 150^\circ \text{C}

Предположим, что после достижения теплового равновесия температура воды и медного шарика будет одинаковой, пусть эта температура TконечT_{\text{конеч}}.

Для решения задачи воспользуемся принципом сохранения энергии: тепло, отданное медным шариком воде, равно теплу, полученному водой. Запишем это уравнение:

Qшарик=QводаQ_{\text{шарик}} = Q_{\text{вода}}

Где:

  • QшарикQ_{\text{шарик}} — тепло, отданное медным шариком,
  • QводаQ_{\text{вода}} — тепло, полученное водой.

Для того чтобы вычислить тепло, нужно использовать формулу для количества теплоты:

Q=mcΔTQ = m \cdot c \cdot \Delta T

Здесь:

  • mm — масса вещества,
  • cc — удельная теплоемкость вещества,
  • ΔT\Delta T — изменение температуры вещества.

1. Тепло, отданное медным шариком:

Температура шарика изменяется с 150C150^\circ \text{C} до конечной температуры TконечT_{\text{конеч}}. Удельная теплоемкость меди cмедь=0.385Дж/гCc_{\text{медь}} = 0.385 \, \text{Дж/г}^\circ \text{C}.

Тогда количество теплоты, которое отдает медный шарик:

Qшарик=mшарикаcмедь(Tнач, шарикTконеч)Q_{\text{шарик}} = m_{\text{шарика}} \cdot c_{\text{медь}} \cdot (T_{\text{нач, шарик}} - T_{\text{конеч}})

Подставляем значения:

Qшарик=500.385(150Tконеч)Q_{\text{шарик}} = 50 \cdot 0.385 \cdot (150 - T_{\text{конеч}}) Qшарик=19.25(150Tконеч)Q_{\text{шарик}} = 19.25 \cdot (150 - T_{\text{конеч}})

2. Тепло, полученное водой:

Температура воды изменяется с 10C-10^\circ \text{C} до конечной температуры TконечT_{\text{конеч}}. Удельная теплоемкость воды cвода=4.18Дж/гCc_{\text{вода}} = 4.18 \, \text{Дж/г}^\circ \text{C}.

Тогда количество теплоты, которое получает вода:

Qвода=mводыcвода(TконечTнач, вода)Q_{\text{вода}} = m_{\text{воды}} \cdot c_{\text{вода}} \cdot (T_{\text{конеч}} - T_{\text{нач, вода}})

Подставляем значения:

Qвода=2004.18(Tконеч(10))Q_{\text{вода}} = 200 \cdot 4.18 \cdot (T_{\text{конеч}} - (-10)) Qвода=836(Tконеч+10)Q_{\text{вода}} = 836 \cdot (T_{\text{конеч}} + 10)

3. Уравнение теплового баланса:

Теперь приравняем количество теплоты, отданное медным шариком, к количеству теплоты, полученному водой:

19.25(150Tконеч)=836(Tконеч+10)19.25 \cdot (150 - T_{\text{конеч}}) = 836 \cdot (T_{\text{конеч}} + 10)

Раскроем скобки:

19.2515019.25Tконеч=836Tконеч+8361019.25 \cdot 150 - 19.25 \cdot T_{\text{конеч}} = 836 \cdot T_{\text{конеч}} + 836 \cdot 10 2887.519.25Tконеч=836Tконеч+83602887.5 - 19.25 \cdot T_{\text{конеч}} = 836 \cdot T_{\text{конеч}} + 8360

Теперь соберем все TконечT_{\text{конеч}} на одной стороне уравнения:

2887.58360=836Tконеч+19.25Tконеч2887.5 - 8360 = 836 \cdot T_{\text{конеч}} + 19.25 \cdot T_{\text{конеч}} 5472.5=855.25<

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос