Удельная теплоемкость меди равна 380 Дж/(кг.К), а удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг.К).

Ответы на вопрос

Отвечает Энжи Лика.

Для решения задачи будем использовать принцип сохранения энергии: тепло, отданное нагретым куском меди, равно теплу, полученному водой. Учитывая, что потери тепла малы, энергию от меди полностью поглотит вода.

Обозначим:

Масса меди: $m_{\text{Cu}} = 2 \, \text{кг}$
Удельная теплоемкость меди: $c_{\text{Cu}} = 380 \, \text{Дж/(кг·°C)}$
Начальная температура меди: $T_{\text{Cu}}^{\text{нач}} = 70 \, \text{°C}$
Масса воды: $m_{\text{H2O}} = 4 \, \text{кг}$
Удельная теплоемкость воды: $c_{\text{H2O}} = 4200 \, \text{Дж/(кг·°C)}$
Начальная температура воды: $T_{\text{H2O}}^{\text{нач}} = 20 \, \text{°C}$
Конечная температура системы: $T \, \text{(°C)}$

1. Формула теплового баланса:

Q_{\text{отд}} = Q_{\text{получ}}

Тепло, отданное медью:

Q_{\text{Cu}} = m_{\text{Cu}} \cdot c_{\text{Cu}} \cdot (T_{\text{Cu}}^{\text{нач}} - T)

Тепло, полученное водой:

Q_{\text{H2O}} = m_{\text{H2O}} \cdot c_{\text{H2O}} \cdot (T - T_{\text{H2O}}^{\text{нач}})

Так как $Q_{\text{отд}} = Q_{\text{получ}}$ , то:

m_{\text{Cu}} \cdot c_{\text{Cu}} \cdot (T_{\text{Cu}}^{\text{нач}} - T) = m_{\text{H2O}} \cdot c_{\text{H2O}} \cdot (T - T_{\text{H2O}}^{\text{нач}})

2. Подставляем известные значения:

2 \cdot 380 \cdot (70 - T) = 4 \cdot 4200 \cdot (T - 20)

Упростим уравнение:

760 \cdot (70 - T) = 16800 \cdot (T - 20)

Раскрываем скобки:

53200 - 760T = 16800T - 336000

Приведем подобные слагаемые:

53200 + 336000 = 16800T + 760T

389200 = 17560T

Находим $T$ :

T = \frac{389200}{17560} \approx 22,15 \, \text{°C}

3. Ответ:

Температура, которая установится в сосуде, равна примерно 22,15 °C.

Ответы на вопрос

1. Формула теплового баланса:

2. Подставляем известные значения:

3. Ответ:

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика