Question

12 сталевих пилок, по 150 грам кожна, нагрівають до 750 С (вишнево-червоне розжарення) і опускають у 8 кг машинного масла при температурі 10 градусів С. Нехтуючи нагріванням посудини, визначте остаточну температуру масла?

Answer 1

Взял данные:

c1(стали)=460 Дж/кг/К       с2(масла)=1670 Дж/кг/К

q=q1-q2=m*c*Δt= 0.150*12*460*(750-10)=612720 Дж

m*c* t2+ m2 * c2 * t2=q

t2=q/(mc+m2c2)=612720/(1.8*460+8*1670)=43

t0+t2=53⁰

Answer 2

Для вирішення цього завдання, можемо скористатись законом збереження енергії. Масло набуде тепло від розжарених сталевих пилок, тому енергія, яку вони втратили, буде передана маслу.

Спочатку обчислимо кількість теплоти, яку отримає масло від сталевих пилок. Для цього скористаємось формулою:

Q = m * c * ΔT,

де: Q - кількість теплоти (в джоулях), m - маса тіла (в кілограмах), c - специфічна теплоємність речовини (у джоулях на градус Цельсія на кілограм), ΔT - зміна температури (в градусах Цельсія).

Специфічна теплоємність масла зазвичай приблизно 2,0-2,5 кДж/кг·°C.

Для нашого випадку, візьмемо середнє значення - 2,25 кДж/кг·°C.

1. Обчислимо теплоту, яку отримає масло від сталевих пилок:

Q = 8 кг * 2,25 кДж/кг·°C * (750°C - 10°C).

Q = 8 кг * 2,25 кДж/кг·°C * 740°C.

Q = 14 940 кДж.

2. Тепер знайдемо зміну температури масла:

Q = m * c * ΔT.

14 940 кДж = 8 кг * 2,25 кДж/кг·°C * ΔT.

ΔT = 14 940 кДж / (8 кг * 2,25 кДж/кг·°C).

ΔT ≈ 832°C.

3. Остаточна температура масла:

Температура до нагрівання + Зміна температури = 10°C + 832°C = 842°C.

Отже, остаточна температура масла становитиме приблизно 842°C.