Question

Задача по физике Стальную деталь массой 300г нагрели до высокой температуры и погрузили для закалки в 3кг машинного масла, температура масла tмасла=10°C. Определите температуру детали, если конечная температура 30°С.

Answer 1

Масса детали m1 = 300 г = 0.3 кг

Удельная теплоёмкость стали С1 = 462 Дж.кг град

Начальная температура детали t1

Масса масла m2 = 3 кг

Удельная теплоёмкость масла C2 = 1670 Дж на кг град

Начальная температура масла t2 = 10 C

Температура равновесия t = 30 C

m1C1(t1 - t) = m2C2(t - t2)

t1 = m2C2(t-t2)/(m1C1) + t

t1 = 3*1670*20/(0.3*462) + 30 = 753 C

Answer 2

Ответ:

30°×10°=100°

3кг=3000г

300÷3 000=0,1

100×0.1=100°

Answer 3

Для решения этой задачи можно использовать закон сохранения теплоты (термической энергии):

Qпотерявшая = Qприобретенная.

Где Qпотерявшая - это теплота, которую потеряла стальная деталь, а Qприобретенная - это теплота, которую получила стальная деталь от масла.

Теплота, переданная телу, может быть выражена как:

Q = mcΔT,

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

Для стали считаем удельную теплоемкость c = 0.46 Дж/(г°C), а для масла можно принять c = 2.1 Дж/(г°C).

1. Теплота, потерянная стальной деталью:

Qпотерявшая = mстали * cстали * ΔTстали.

где mстали = 300 г, cстали = 0.46 Дж/(г°C), ΔTстали = tначальная - tконечная.

2. Теплота, переданная стальной детали от масла:

Qприобретенная = mмасла * cмасла * ΔTмасла.

где mмасла = 3 кг, cмасла = 2.1 Дж/(г°C), ΔTмасла = tначальная - tмасла.

Поскольку теплота потерявшая равна теплоте приобретенной:

mстали * cстали * ΔTстали = mмасла * cмасла * ΔTмасла.

Подставляем известные значения:

300 г * 0.46 Дж/(г°C) * (tначальная - 30°C) = 3000 г * 2.1 Дж/(г°C) * (tначальная - 10°C).

Упрощаем:

138(tначальная - 30) = 6300(tначальная - 10).

Решаем уравнение относительно tначальная:

138tначальная - 4140 = 6300tначальная - 63000,

4922tначальная = 58860,

tначальная = 58860 / 4922 ≈ 11.95°C.

Таким образом, начальная температура детали была около 11.95°C.