Question

Intellectual Schools Удельная теплоемкость железа примерно вдвое меньше, чем у алюминия. Два шарика одинаковой массы, один из железа, а другой из алюминия, оба при 80 °С помещают в теплоизолированный сосуд, который содержит равную массу воды при 20 °С. В результате происходит тепловое равновесие. Какое из следующих утверждений относительно конечной температуры является верным? 1 Разница в конечных температурах шариков зависит от начальной температуры воды. 2 Разница в конечных температурах шариков зависит от начальной массы воды. 3 Железный шар достигнет более высокой конечной температуры, чем алюминиевый шар. 4 Оба шарика достигнут одинаковой Конечной температуры. 5 Алюминиевый шар достигнет более высокой конечной температуры, чем железный шар.​

Answer 1

Ответ:

Ответ и объяснение на картинке

Объяснение:

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем воспользоваться законом сохранения теплоты, который гласит, что количество тепла, переданного одним телом другому, равно количеству тепла, принятому вторым телом.

Обозначим массу каждого из шариков через \( m \), начальную температуру через \( T_i \), конечную температуру через \( T_f \), и массу воды через \( m_{\text{воды}} \). Также у нас есть информация о теплоемкости железа и алюминия, которые мы обозначим через \( c_{\text{железо}} \) и \( c_{\text{алюминий}} \) соответственно.

Теперь можно записать уравнение для теплообмена:

\[ m \cdot c_{\text{железо}} \cdot (T_i - T_f) = m_{\text{воды}} \cdot c_{\text{воды}} \cdot (T_f - 20) \]

или

\[ m \cdot (T_i - T_f) = m_{\text{воды}} \cdot c_{\text{воды}} \cdot (T_f - 20) \]

Тоже самое уравнение можно записать для алюминиевого шарика:

\[ m \cdot c_{\text{алюминий}} \cdot (T_i - T_f) = m_{\text{воды}} \cdot c_{\text{воды}} \cdot (T_f - 20) \]

\[ m \cdot (T_i - T_f) = m_{\text{воды}} \cdot c_{\text{воды}} \cdot (T_f - 20) \]

Оба уравнения одинаковы, поскольку масса шариков одинакова. Это означает, что конечная температура \( T_f \) будет одинакова для обоих шариков.

Таким образом, правильный ответ - утверждение №4: оба шарика достигнут одинаковой конечной температуры.