Question

На сколько изменится температура воды объемом V₁=300 мл, если она получит всю энергию, выделившуюся при полном охлаждении свинцового цилиндра массой m₂= 0,21 кг от температуры t₁=120° до температуры t₂= 20°? (c₁=4,2*10³ Дж/кг* °С, с₂=1,2 * 10³ Дж/кг* °С, ρ=1 * 10³ кг/м³ )

Answer 1

.........................,.

Answer 2

Для решения данной задачи воспользуемся формулой для вычисления количества теплоты:

Q = mcΔt,

где: Q - количество теплоты (в Дж), m - масса вещества (в кг), c - удельная теплоемкость вещества (в Дж/(кг*°C)), Δt - изменение температуры (в °C).

Сначала найдем количество теплоты, выделившееся при полном охлаждении свинцового цилиндра:

Q₂ = m₂c₂Δt₂,

где: m₂ = 0,21 кг - масса свинцового цилиндра, c₂ = 1,2 * 10³ Дж/(кг*°C) - удельная теплоемкость свинца, Δt₂ = t₁ - t₂ = 120° - 20° = 100° - изменение температуры свинцового цилиндра.

Вычисляем:

Q₂ = 0,21 кг * (1,2 * 10³ Дж/(кг*°C)) * 100°C = 25,2 * 10³ Дж.

Теперь найдем изменение температуры воды:

Q₁ = mc₁Δt₁,

где: m = плотность * объем = ρV₁ = (1 * 10³ кг/м³) * (300 мл) = (1 * 10³ кг/м³) * (0,3 л) = 0,3 кг - масса воды, c₁ = 4,2 * 10³ Дж/(кг*°C) - удельная теплоемкость воды, Δt₁ = t₁ - t₂ = 120° - 20° = 100° - изменение температуры воды.

Вычисляем:

Q₁ = 0,3 кг * (4,2 * 10³ Дж/(кг*°C)) * 100°C = 12,6 * 10³ Дж.

Так как энергия, выделившаяся при охлаждении свинцового цилиндра, полностью передается воде, то:

Q₁ = Q₂.

Отсюда получаем:

12,6 * 10³ Дж = 25,2 * 10³ Дж.

Теперь найдем изменение температуры воды:

Δt₁ = Q₁ / (mc₁) = (12,6 * 10³ Дж) / (0,3 кг * (4,2 * 10³ Дж/(кг*°C))) = (12,6 * 10³ Дж) / (1,26 * 10³ Дж/°C) = 10°C.

Таким образом, температура воды изменится на 10°C при получении всей энергии, выделившейся при полном о