Question

Прошу помогите!!!Медный брусок массой 2 кг с начальной температурой 30 °С привели в контакт с другим металлическим бруском, массой 0,65 кг при температуре 100 °С. После установления теплового равновесия общая температура брусков стала равной 60 °С. Из какого металла мог быть изготовлен другой брусок?

Answer 1

Ответ:

Алюминий

Объяснение:

Запишем уравнение теплового баланса:

$\displaystyle Q_1+Q_2=0$

$\displaystyle c_1m_1(t-t_1)+c_2m_2(t-t_2)=0$

$\displaystyle c_1m_1t-c_1m_1t_1+c_2m_2t-c_2m_2t_2=0$

$\displaystyle c_2=\frac{c_1m_1(t_1-t)}{m_2(t-t_2)}=\frac{400*2*(30-60)}{0.65*(60-100)}=923$ Дж/(кг*°С)

По таблице удельных теплоемкостей ближе всего к полученному результату расположена теплоемкость алюминия.

Answer 2

Давайте воспользуемся законом сохранения теплоты, чтобы решить эту задачу. Когда два тела разной температуры контактируют друг с другом и достигают теплового равновесия, тепло передается от более горячего тела к менее горячему телу до тех пор, пока они не достигнут одинаковой температуры.

Мы можем использовать формулу:

$Q = mcΔT$,

где:

• $Q$ - тепло, переданное между телами,
• $m$ - масса тела,
• $c$ - удельная теплоемкость материала тела,
• $ΔT$ - изменение температуры.

Для меди $c_{\text{меди}} = 0,385 \, \text{Дж/г}°C$ (удельная теплоемкость), для другого металла $c_{\text{другого}}$.

Давайте рассмотрим тепло, которое перешло от горячего бруска ко второму бруску:

$Q_{\text{горячий}} = m_{\text{горячий}} \cdot c_{\text{горячий}} \cdot \Delta T$, $Q_{\text{холодный}} = m_{\text{холодный}} \cdot c_{\text{другой}} \cdot \Delta T$.

Так как тепло переходит от горячего к холодному, мы можем записать:

$Q_{\text{горячий}} = -Q_{\text{холодный}}$.

Подставим значения:

$m_{\text{горячий}} = 0,65 \, \text{кг}$, $c_{\text{горячий}} = 0,385 \, \text{Дж/г}°C$, $\Delta T = 60 - 30 = 30 \, °C$.

Теперь мы можем решить для $c_{\text{другой}}$:

$0,65 \cdot 0,385 \cdot 30 = 2 \cdot c_{\text{другой}} \cdot 30$.

Отсюда получаем:

$c_{\text{другой}} = \frac{0,65 \cdot 0,385 \cdot 30}{2 \cdot 30} \approx 0,125 \, \text{Дж/г}°C$.

Сравнив удельную теплоемкость с известными значениями, мы видим, что это значение ближе к удельной теплоемкости алюминия ($c_{\text{алюминия}} \approx 0,9 \, \text{Дж/г}°C$).

Таким образом, другой брусок мог быть изготовлен из алюминия.