Question

В калориметре находится 1 кг воды при температуре 30°C. В воду опускают свинцовую деталь массой 2 кг, имеющую температуру 90°. Рассчитайте до какой температуры нагреется вода(Потерями теплоты в калориметре пренебречь)​

Answer 1

Ответ:

свинцовая деталь охлаждается, а вода нагревается, и этот процесс окончится на определённой температуре :

Количество теплоты, отданное свинцовой деталью:

(1)

Количество теплоты, полученное водой:

(2)

Согласно уравнению теплового баланса

(3)

Подставив уравнение (1) и (2) в уравнение (3), получим:

- окончательно.

Определим значение искомой величины:

°С

Answer 2

Для решения этой задачи необходимо использовать закон сохранения энергии. Количество тепла, отдаваемого свинцовой деталью, равно количеству тепла, поглощаемому водой:

m1c1(T1 - T) = m2c2(T - T2)

где m1 = 2 кг - масса свинцовой детали c1 = 130 Дж/(кг°C) - удельная теплоемкость свинца T1 = 90 °C - начальная температура свинцовой детали m2 = 1 кг - масса воды c2 = 4186 Дж/(кг°C) - удельная теплоемкость воды T2 = 30 °C - начальная температура воды T - искомая температура воды после нагрева.

Подставляя числовые значения и решая уравнение относительно T, получим:

2130(90-T) = 14186(T-30) 260*(90-T) = 4186*(T-30) 23400-260T = 4186T-125580 4446T = 149980 T ≈ 33.7 °C

Таким образом, после опускания свинцовой детали в воду температура воды нагреется до примерно 33.7 °C.