Вычислите на сколько градусов нагреется вода массой 50 г если в нее опустить кусок меди массой 500

Ответы на вопрос

Отвечает Попов Кирилл.

Для решения этой задачи используем принцип сохранения энергии: тепло, переданное от меди воде, будет равно количеству тепла, которое вода поглотит. То есть, количество тепла, отданное медью, равно количеству тепла, которое получила вода.

Дано:

Масса воды, $m_{\text{вода}} = 50 \, \text{г}$ .
Масса меди, $m_{\text{медь}} = 500 \, \text{г}$ .
Начальная температура меди, $T_{\text{медь}}^{\text{нач}} = 80^\circ \text{C}$ .
Конечная температура меди, $T_{\text{медь}}^{\text{кон}} = 20^\circ \text{C}$ .
Начальная температура воды, $T_{\text{вода}}^{\text{нач}} = T_{\text{вода}}^0 = 20^\circ \text{C}$ (предположим, что температура воды в начале такая же, как температура меди в конечный момент).
Удельная теплоемкость меди, $c_{\text{медь}} = 0.39 \, \text{Дж/г·°C}$ .
Удельная теплоемкость воды, $c_{\text{вода}} = 4.18 \, \text{Дж/г·°C}$ .

1. Рассчитаем количество тепла, которое медь отдаст воде:

Тепло, отданное медью, рассчитывается по формуле:

Q_{\text{медь}} = m_{\text{медь}} \cdot c_{\text{медь}} \cdot (T_{\text{медь}}^{\text{нач}} - T_{\text{медь}}^{\text{кон}})

Подставляем известные значения:

Q_{\text{медь}} = 500 \, \text{г} \cdot 0.39 \, \text{Дж/г·°C} \cdot (80^\circ \text{C} - 20^\circ \text{C}) = 500 \cdot 0.39 \cdot 60 = 11,700 \, \text{Дж}

2. Теперь рассчитаем, на сколько градусов нагреется вода:

Тепло, полученное водой, рассчитывается по аналогичной формуле:

Q_{\text{вода}} = m_{\text{вода}} \cdot c_{\text{вода}} \cdot (T_{\text{вода}}^{\text{кон}} - T_{\text{вода}}^{\text{нач}})

Так как количество тепла, переданное воде, равно количеству тепла, отданному медью, получаем:

Q_{\text{медь}} = Q_{\text{вода}}

Подставим выражение для тепла воды:

11,700 = 50 \cdot 4.18 \cdot (T_{\text{вода}}^{\text{кон}} - 20)

Решим это уравнение для $T_{\text{вода}}^{\text{кон}}$ :

11,700 = 209 \cdot (T_{\text{вода}}^{\text{кон}} - 20)

\frac{11,700}{209} = T_{\text{вода}}^{\text{кон}} - 20

56.47 = T_{\text{вода}}^{\text{кон}} - 20

T_{\text{вода}}^{\text{кон}} = 56.47 + 20 = 76.47^\circ \text{C}

Ответ:

Температура воды после того, как в нее опустят кусок меди, нагреется до примерно $76.5^\circ \text{C}$ .

Вычислите на сколько градусов нагреется вода массой 50 г если в нее опустить кусок меди массой 500 г который остывает в воде от 80 до 20 градусов

Ответы на вопрос

Дано:

1. Рассчитаем количество тепла, которое медь отдаст воде:

2. Теперь рассчитаем, на сколько градусов нагреется вода:

Ответ:

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика