В стакан с водой массой 0,5 кг с температурой 10 градусов бросили кусок стали массой 1 кг с

Ответы на вопрос

Отвечает Верзун Алексей.

Для решения задачи применим закон сохранения энергии, предполагая, что весь теплый кусок стали отдаст тепло воде, пока температура не установится на одинаковом уровне.

Дано:
- Масса воды $m_1 = 0,5 \, \text{кг}$
- Температура воды $T_1 = 10^\circ C$
- Масса стали $m_2 = 1 \, \text{кг}$
- Температура стали $T_2 = 40^\circ C$
- Удельная теплоемкость воды $c_1 = 4200 \, \text{Дж/кг}^\circ \text{C}$
- Удельная теплоемкость стали $c_2 = 500 \, \text{Дж/кг}^\circ \text{C}$
Запишем уравнение теплового баланса:

Так как теплота, отданная сталем, равна теплоте, полученной водой, можно записать:

Q_{\text{отданное}} = Q_{\text{полученное}}

m_2 \cdot c_2 \cdot (T_2 - T) = m_1 \cdot c_1 \cdot (T - T_1)

Здесь $T$ — конечная температура, к которой придут и сталь, и вода.

Подставим известные значения:

1 \cdot 500 \cdot (40 - T) = 0,5 \cdot 4200 \cdot (T - 10)

Упростим уравнение:

500 \cdot (40 - T) = 2100 \cdot (T - 10)

Раскроем скобки:

500 \cdot 40 - 500 \cdot T = 2100 \cdot T - 2100 \cdot 10

20000 - 500T = 2100T - 21000

Переносим все слагаемые с $T$ в одну сторону, а числовые значения — в другую:

20000 + 21000 = 2100T + 500T

41000 = 2600T

Решим уравнение:

T = \frac{41000}{2600} = 15,77^\circ C

Округлим до целого значения:

T \approx 16^\circ C

Таким образом, конечная температура, которая установится в стакане, будет 16 градусов Цельсия.

Ответы на вопрос

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика