Question

РЕШИТЕ ПЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖ!!!! а) При охлаждении детали из стали до 10 °С выделилось 80,1 кДж энергии. До какой температуры была нагрета деталь, если её масса 900 г? Удельная теплоёмкость стали равна 500 Дж/(кг*°С). б) На нагревание куска льда массой 5 кг на 41 °С затрачено такое же количество теплоты, как и на нагревание воды той же массы на 20,5 °С. Определите удельную теплоёмкость льда. Удельная теплоёмкость воды равна 4200 Дж/(кг*°С).

Answer 1

A)76 градусов б)45 градусов

Answer 2

а) Для решения этой задачи воспользуемся законом сохранения энергии, согласно которому выделившаяся тепловая энергия при охлаждении равна тепловой энергии, затраченной на нагрев:

Q = mcΔT,

где: Q - тепловая энергия (кДж), m - масса детали (кг), c - удельная теплоёмкость стали (Дж/(кг*°С)), ΔT - изменение температуры (°С).

Теперь, чтобы найти искомую температуру до нагрева, представим уравнение в следующем виде:

Температура до нагрева = Температура после охлаждения + изменение температуры.

Из условия задачи известны следующие величины: Температура после охлаждения = 10 °С, Тепловая энергия при охлаждении = 80,1 кДж, Масса детали = 900 г = 0,9 кг, Удельная теплоёмкость стали = 500 Дж/(кг*°С).

Подставим значения в уравнение:

80,1 кДж = 0,9 кг * 500 Дж/(кг*°С) * (Температура до нагрева - 10 °С).

Теперь решим уравнение относительно Температуры до нагрева:

Температура до нагрева - 10 °С = 80,1 кДж / (0,9 кг * 500 Дж/(кг*°С)).

Температура до нагрева - 10 °С = 178 °С.

Температура до нагрева = 178 °С + 10 °С = 188 °С.

Итак, температура детали до нагрева составляла 188 °С.

б) Здесь также используем закон сохранения энергии, учитывая, что тепловая энергия, затраченная на нагрев куска льда, равна тепловой энергии, затраченной на нагрев воды:

Q(лёд) = Q(вода).

Тепловая энергия выражается как:

Q = mcΔT,

где: Q - тепловая энергия (кДж), m - масса (кг), c - удельная теплоёмкость (Дж/(кг*°С)), ΔT - изменение температуры (°С).

Подставим известные значения в уравнение:

m(лёд) * c(лёд) * ΔT(лёд) = m(вода) * c(вода) * ΔT(вода).

Из условия задачи известны следующие величины: Масса льда = 5 кг, Изменение температуры льда = 41 °С, Изменение температуры воды = 20,5 °С, Удельная теплоёмкость воды = 4200 Дж/(кг*°С).

Теперь решим уравнение относительно удельной теплоёмкости льда (c(лёд)):

5 кг * c(лёд) * 41 °С = 5 кг * 4200 Дж/(кг*°С) * 20,5 °С.

Удельная теплоёмкость льда (c(лёд)) = (5 кг * 4200 Дж/(кг*°С) * 20,5 °С) / (5 кг * 41 °С).

Удельная теплоёмкость льда (c(лёд)) = 4200 Дж/(кг*°С) / 41.

Удельная теплоёмкость льда (c(лёд)) ≈ 102,44 Дж/(кг*°С).

Итак, удельная теплоёмкость льда составляет приблизительно 102,44 Дж/(кг*°С).