Нагрейте в печи стальной брусок массой 200г опустили в воду массой 250г при температуре 15 градусов. температура воды повысилась до 25 градусов. вычеслить температуру в печи

Для решения задачи используем закон сохранения энергии. Энергия, переданная от бруска воде, должна быть равна энергии, поглощенной водой.

Дано:

• Масса стального бруска (m₁) = 200 г
• Масса воды (m₂) = 250 г
• Начальная температура воды (T₂нач) = 15°C
• Конечная температура воды (T₂кон) = 25°C
• Начальная температура бруска (T₁нач) — температура в печи, которую нам нужно найти.
• Удельная теплоёмкость воды (c₂) ≈ 4.18 Дж/г·°C
• Удельная теплоёмкость стали (c₁) ≈ 0.46 Дж/г·°C

Пояснение:

Энергия, которую передает брусок воде, вычисляется по формуле: $Q = m \cdot c \cdot \Delta T$ где:

• $Q$ — количество теплоты,
• $m$ — масса тела,
• $c$ — удельная теплоемкость,
• $\Delta T$ — изменение температуры.

1. Количество теплоты, поглощённой водой:

Для воды: $Q₂ = m₂ \cdot c₂ \cdot (T₂кон - T₂нач)$ $Q₂ = 250 \cdot 4.18 \cdot (25 - 15)$ $Q₂ = 250 \cdot 4.18 \cdot 10$ $Q₂ = 10450 \text{ Дж}$

2. Количество теплоты, потерянное бруском:

Для бруска (сталь): Поскольку температура бруска уменьшается (он отдаёт тепло), температура бруска будет изменяться от T₁нач до 25°C (температура воды, на которую он передал тепло). Количество теплоты, потерянное бруском: $Q₁ = m₁ \cdot c₁ \cdot (T₁нач - 25)$

Так как количество теплоты, которое теряет брусок, равно количеству теплоты, которое поглощает вода, то: $Q₁ = Q₂$ $200 \cdot 0.46 \cdot (T₁нач - 25) = 10450$

3. Решение уравнения:

Преобразуем уравнение: $92 \cdot (T₁нач - 25) = 10450$ $T₁нач - 25 = \frac{10450}{92}$ $T₁нач - 25 ≈ 113.41$ $T₁нач ≈ 113.41 + 25$ $T₁нач ≈ 138.41°C$

Ответ:

Температура бруска в печи составляет примерно 138°C.