Question

В сосуд с водой, масса которого равна m1=800 г , а температура t1=20 градусов, опустили стальной шарик, масса которого равна m2=200 г, а температура t2 градусов. Через некоторое время в сосуде установилась температура t3=21.7 градусов. температура стального шарика t2 равна? Удельная теплоемкость воды c=4.2кДЖ Удельная теплоемкость стали с=0,46кДЖ Теплоемкость сосуда пренебречь. Решите с вычислениями всеми

Answer 1

Ответ:

83.8°C

Объяснение:

Q1 (Получила вода) = св*mв*(t3-t1)

Q2(Отдал шарик)= сш*mш*(t2-t3)

Q1=Q2 т.к. потерь тепла нет

св*mв*(t3-t1)=сш*mш*(t2-t3)

t2=t3 +{св*mв*(t3-t1)/(сш*mш)}=21,7+ {4200*0,8*(21,7-20)/(460*0,2)}≈83.8°C

Answer 2

Для решения задачи воспользуемся законом сохранения энергии:

Q1 + Q2 = Q3

где Q1 - тепло, поглощенное водой, Q2 - тепло, поглощенное шариком, Q3 - общее тепло, равное теплу, полученному в результате установления термодинамического равновесия.

Также воспользуемся формулой для вычисления тепла:

Q = mcΔT

где Q - тепло, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость вещества, ΔT - изменение температуры.

Вычислим тепло, поглощенное водой:

Q1 = mcΔT = 0.8 кг * 4.2 кДж/кг*С * (21.7 С - 20 С) = 28.56 кДж

Вычислим тепло, поглощенное шариком:

Q2 = mcΔT = 0.2 кг * 0.46 кДж/кг*С * (t3 - t2)

Теперь можем записать уравнение:

28.56 кДж + 0.2 кг * 0.46 кДж/кгС * (t3 - t2) = (0.8 кг + 0.2 кг) * 4.2 кДж/кгС * (21.7 С - t3)

28.56 кДж + 0.092 кДж/С * (t3 - t2) = 19.488 кДж - 0.84 кДж/С * t3 + 0.84 кДж/С * t2

Перенесем все слагаемые с неизвестной t2 в левую часть, а все остальные слагаемые в правую часть:

0.092 кДж/С * t2 + 0.84 кДж/С * t2 = 28.56 кДж + 0.092 кДж/С * t3 - 19.488 кДж + 0.84 кДж/С * t3

0.932 кДж/С * t2 = 9.064 кДж + 0.748 кДж/С * t3

t2 = (9.064 кДж + 0.748 кДж/С * t3) / 0.932 кДж/С

Подставим значения и вычислим:

t2 = (9.064 кДж + 0.748 кДж/С * 21.7 С) / 0.932 кДж/С ≈ 42.4 С

Таким образом, температура стального шарика равна приблизительно 42.4 градуса по Цельсию.