Вопрос задан 07.03.2025 в 17:58. Предмет Физика. Спрашивает Аверьяков Саша.

На сколько изменится температура воды объёмом V1=300 мл,если она получит всю энергию,выделившуюся при охлаждении железного бруска массой m2=0,18 кг от температуры t1=85 градусов Цельсия до температуры t2=15 градусов Цельсия? ( Удельная теплоемкость воды с1=4,2*10^2 Дж кг*на градус Цельсия,плотность воды Ро=1,0*10^3 кг на м^3

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Кулаковский Кирилл.

Для решения задачи, нам нужно определить, насколько изменится температура воды после того, как она получит всю теплоту, выделившуюся при охлаждении железного бруска.

Шаг 1: Рассчитаем теплоту, выделившуюся при охлаждении железного бруска.

Эту теплоту можно найти по формуле:

Qбрусок=m2c2(t1t2)Q_{\text{брусок}} = m_2 \cdot c_2 \cdot (t_1 - t_2)

где:

  • m2=0.18кгm_2 = 0.18 \, \text{кг} — масса железного бруска,
  • c2=450Дж/(кг\cdotp°C)c_2 = 450 \, \text{Дж/(кг·°C)} — удельная теплоемкость железа,
  • t1=85°Ct_1 = 85 \, \text{°C} — начальная температура бруска,
  • t2=15°Ct_2 = 15 \, \text{°C} — конечная температура бруска.

Подставляем значения:

Qбрусок=0.18кг450Дж/(кг\cdotp°C)(8515)°CQ_{\text{брусок}} = 0.18 \, \text{кг} \cdot 450 \, \text{Дж/(кг·°C)} \cdot (85 - 15) \, \text{°C} Qбрусок=0.1845070=5670ДжQ_{\text{брусок}} = 0.18 \cdot 450 \cdot 70 = 5670 \, \text{Дж}

Итак, при охлаждении железного бруска выделяется 5670 Дж тепла.

Шаг 2: Рассчитаем изменение температуры воды.

Теперь вся эта энергия передается воде. Теплоту, которую получит вода, можно рассчитать по формуле:

Qвода=m1c1ΔtQ_{\text{вода}} = m_1 \cdot c_1 \cdot \Delta t

где:

  • m1m_1 — масса воды,
  • c1=4.2103Дж/(кг\cdotp°C)c_1 = 4.2 \cdot 10^3 \, \text{Дж/(кг·°C)} — удельная теплоемкость воды,
  • Δt\Delta t — изменение температуры воды.

Массу воды можно найти через её объем, используя плотность воды:

m1=ρV1m_1 = \rho \cdot V_1

где:

  • ρ=1000кг/м3\rho = 1000 \, \text{кг/м}^3 — плотность воды,
  • V1=300мл=0.3л=0.0003м3V_1 = 300 \, \text{мл} = 0.3 \, \text{л} = 0.0003 \, \text{м}^3 — объем воды.

Следовательно, масса воды будет:

m1=1000кг/м30.0003м3=0.3кгm_1 = 1000 \, \text{кг/м}^3 \cdot 0.0003 \, \text{м}^3 = 0.3 \, \text{кг}

Теперь, используя формулу для теплотвы, можем найти изменение температуры воды Δt\Delta t:

Qвода=m1c1ΔtQ_{\text{вода}} = m_1 \cdot c_1 \cdot \Delta t 5670Дж=0.3кг4.2103Дж/(кг\cdotp°C)Δt5670 \, \text{Дж} = 0.3 \, \text{кг} \cdot 4.2 \cdot 10^3 \, \text{Дж/(кг·°C)} \cdot \Delta t

Теперь решим для Δt\Delta t:

Δt=56700.34.2103\Delta t = \frac{5670}{0.3 \cdot 4.2 \cdot 10^3} Δt=567012604.5°C\Delta t = \frac{5670}{1260} \approx 4.5 \, \text{°C}

Ответ:

Температура воды изменится на 4.5 °C.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос