Question

В воду ,температура которой 20°С ,опустили нагретую до 100°С металлическую деталь.В результате вода нагрелась до 30°С.Какой станет температура воды ,если после этого опустить в неё одновременно ещё 3 таких же детали ?Потерями тепла в окр.среде пренебречь

Answer 1

Ответ:

Правильный Ответ: t = 55° C.

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения тепла. Поскольку мы пренебрегаем потерями тепла в окружающей среде, всю теплоту, переданную деталями, получит вода.

Давайте рассчитаем количество теплоты, переданное воде при первом опускании детали.

Мы можем использовать формулу теплопередачи:

Q = mcΔT,

где Q - количество теплоты, переданное воде, m - масса воды, c - удельная теплоёмкость воды, ΔT - изменение температуры воды.

Первоначально температура воды составляет 20 °C, а затем она нагревается до 30 °C. Таким образом, ΔT1 = 30 °C - 20 °C = 10 °C.

Допустим, масса воды равна m. Мы также знаем, что теплота, переданная детали, равна теплоте, полученной водой:

Q1 = mcΔT1.

Теперь, когда мы опускаем ещё три таких же детали, общее количество теплоты, переданное воде, будет равно:

Q2 = 3Q1.

Таким образом, мы должны найти изменение температуры, ΔT2, при заданном Q2. Мы также предполагаем, что удельная теплоёмкость воды остаётся постоянной.

Мы можем переписать уравнение теплопередачи:

Q2 = mcΔT2.

Теперь мы можем найти ΔT2, подставив известные значения:

Q2 = 3Q1, mcΔT2 = 3mcΔT1.

Масса воды (m) и удельная теплоёмкость воды (c) будут одинаковыми в обоих случаях, поэтому они сократятся:

ΔT2 = 3ΔT1 = 3 * 10 °C = 30 °C.

Таким образом, температура воды после опускания ещё трёх таких же деталей составит 30 °C.