Question

стальной, предварительно нагретый брусок массой 0.3 кг опускают в сосуд. содержащий 0.9 кг керосина при 20 градусах. окончательная температура керосина стала 25 градусов. Определить первоначальную температуру бруска

Answer 1

Ответ:

Первоначальнаяя температура стального бруска, 87,5 градусов по Цельсию

Объяснение:

Дано:

m б = 0,3 кг   m к = 0,9 кг

t 1 к = 20С      t 2 к = t 2 б = 25С

Найти: t 1 б

Решение:

Qн.к = cmΔt = 2000 * 0,9 * (25 - 20) = 9.000 Дж

Qн.б = cmΔt = 480 * 0,3 * (х - 25) = 144(х - 25) = 144х - 3.600 Дж

Qн.к = Qн.б

144х - 3600 = 9.000

144х = 12.600

х = 87,5 С

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения энергии. Предположим, что начальная температура бруска (T1) равна T градусов Цельсия.

Сначала определим изменение внутренней энергии керосина:

ΔU_керосина = m_керосина * c_керосина * ΔT

Где:

• m_керосина - масса керосина = 0.9 кг
• c_керосина - удельная теплоемкость керосина (предположим, что c_керосина = 2.1 Дж/(градус Цельсия*грамм))
• ΔT - изменение температуры керосина = конечная температура - начальная температура = (25°C - 20°C) = 5 градусов Цельсия

ΔU_керосина = 0.9 кг * 2.1 Дж/(градус Цельсия*грамм) * 5 градусов Цельсия = 9.45 кДж

Теперь мы можем использовать закон сохранения энергии, чтобы найти начальную температуру бруска:

ΔU_бруска = -ΔU_керосина

Где:

• ΔU_бруска - изменение внутренней энергии бруска
• ΔU_керосина - изменение внутренней энергии керосина

Известно, что изменение внутренней энергии связано с изменением температуры следующим образом:

ΔU = m * c * ΔT

Где:

• m - масса
• c - удельная теплоемкость
• ΔT - изменение температуры

Для бруска:

ΔU_бруска = m_бруска * c_бруска * ΔT_бруска

Теперь мы можем найти начальную температуру бруска (T1):

ΔU_бруска = m_бруска * c_бруска * (T1 - T)

Подставляем известные значения и решаем уравнение:

9.45 кДж = 0.3 кг * c_бруска * (T1 - 20°C)

Теперь делим обе стороны на 0.3 кг * c_бруска:

9.45 кДж / (0.3 кг * c_бруска) = T1 - 20°C

Теперь решим это уравнение относительно T1:

T1 = (9.45 кДж / (0.3 кг * c_бруска)) + 20°C

Теперь вам нужно знать удельную теплоемкость стали (c_бруска), чтобы решить это уравнение. Удельная теплоемкость зависит от типа стали, но для общего представления можно использовать среднюю удельную теплоемкость стали, которая составляет около 0.46 Дж/(градус Цельсия*грамм). Подставляя это значение:

T1 = (9.45 кДж / (0.3 кг * 0.46 Дж/(градус Цельсия*грамм))) + 20°C

Теперь вы можете рассчитать начальную температуру бруска T1.