Question

Сталеву деталь масою 2 кг при температурі 800°с опустили у воду у результаті темпиратура води підвищілась з 20°с до 50°с. Знайти кількість теплоти що віддала сталева деталь воді, знайти масу води

Answer 1

Ответ:

5.476 кг

Объяснение:

энергии сталь отдала:

Q=cm(t1 - t2) = 460Дж/(кг*С) х 2кг(50С- 800С) = -690000ДЖ

Q отд. = Q получ.

масса воды:

m = Q/c(t1 - t2) = 690000Дж/4200Дж/кгС*(50С-30С)=5.476кг

Answer 2

Задача включає в себе використання закону збереження енергії для обчислення кількості теплоти, яку віддає сталева деталь воді.

Закон збереження енергії можна виразити так:

\[ Q_1 + Q_2 = m_1 \cdot c_1 \cdot \Delta T_1 + m_2 \cdot c_2 \cdot \Delta T_2 \]

де: - \( Q_1 \) та \( Q_2 \) - кількість теплоти, яку поглибає або віддає тіло (в даному випадку сталева деталь і вода), - \( m_1 \) та \( m_2 \) - маси тіл, - \( c_1 \) та \( c_2 \) - їхні теплоємності, - \( \Delta T_1 \) та \( \Delta T_2 \) - зміни температур.

Спочатку розглянемо сталеву деталь. Відомо, що її маса \( m_1 = 2 \, \text{кг} \) і температура змінилась від 800 °C до 20 °C. Теплоємність сталі приблизно дорівнює \( c_1 \approx 500 \, \text{Дж/(кг} \cdot \text{°C)} \).

Тепер розглянемо воду. Маса води \( m_2 \) ще невідома, але відомо, що температура води змінилась від 20 °C до 50 °C. Теплоємність води \( c_2 \approx 4186 \, \text{Дж/(кг} \cdot \text{°C)} \).

Підставимо відомі значення в рівняння збереження енергії:

\[ Q_1 + Q_2 = m_1 \cdot c_1 \cdot \Delta T_1 + m_2 \cdot c_2 \cdot \Delta T_2 \]

\[ Q_1 + Q_2 = 2 \, \text{кг} \cdot 500 \, \text{Дж/(кг} \cdot \text{°C)} \cdot (20 \, \text{°C} - 800 \, \text{°C}) + m_2 \cdot 4186 \, \text{Дж/(кг} \cdot \text{°C)} \cdot (50 \, \text{°C} - 20 \, \text{°C}) \]

Знаючи, що теплота, віддана воді, рівна теплоті, яку отримала сталева деталь, можна записати:

\[ Q_1 + Q_2 = 0 \]

Тепер можна розв'язати рівняння для \( m_2 \):

\[ 0 = 2 \cdot 500 \cdot (20 - 800) + m_2 \cdot 4186 \cdot (50 - 20) \]

\[ m_2 \cdot 4186 \cdot 30 = 2 \cdot 500 \cdot 780 \]

\[ m_2 = \frac{2 \cdot 500 \cdot 780}{4186 \cdot 30} \]

\[ m_2 \approx 0.33 \, \text{кг} \]

Отже, маса води, яку поглибає сталева деталь, при опусканні у воду, становить близько 0.33 кг.