Question

Медь массой 0,5 кг опущена в 500г воды, где оставает от 80°С до 17°С. Вычислите, на сколько градусов нагреется вода.

Answer 1

Дано: m₁ = 0,5 кг, m₂ = 0,5 кг, t₁ = 80 ⁰C, t₂ = 17 ⁰C, c₁ = 380 Дж/(кг*⁰С), с₂ = 4200 Дж/(кг*⁰С)

Найти: Δt - ?

c₁*m₁*(t₁ - t₂) = c₂*m₂*Δt => Δt = c₁*m₁*(t₁ - t₂) / (c₂*m₂)

Δt = 380 Дж/(кг*°С) * 0,5 кг * (80 °С - 17 °С) / (4200 Дж/(кг*°С) * 0,5 кг) = 5,7 °С

Answer 2

Для решения этой задачи, мы можем использовать теплообмен между медью и водой.

Для начала, определим количество теплоты, которое перейдет от меди к воде. Можем использовать формулу теплообмена:

Q = m * c * ΔT

где: Q - количество теплоты, перешедшей от одного вещества к другому (в джоулях), m - масса вещества (в килограммах), c - удельная теплоемкость вещества (в джоулях на килограмм на градус Цельсия), ΔT - изменение температуры (в градусах Цельсия).

Сначала найдем количество теплоты, которое отдаст медь воде:

m_меди = 0.5 кг (масса меди) ΔT_меди = Температура меди перед погружением - Температура меди после погружения ΔT_меди = 80°C - 17°C = 63°C

Теперь найдем количество теплоты, которое примет вода:

m_воды = 0.5 кг (масса воды) ΔT_воды = Температура воды после погружения - Температура воды перед погружением

Поскольку медь отдаст всю свою теплоту воде, количество теплоты, полученное водой, равно количеству теплоты, отданному медью:

Q_меди = Q_воды

Теперь можем записать уравнение для теплообмена:

m_меди * c_меди * ΔT_меди = m_воды * c_воды * ΔT_воды

Решим уравнение относительно ΔT_воды:

ΔT_воды = (m_меди * c_меди * ΔT_меди) / (m_воды * c_воды)

Теперь подставим значения:

ΔT_воды = (0.5 кг * c_меди * 63°C) / (0.5 кг * c_воды)

Теперь нужно узнать удельные теплоемкости меди и воды:

c_меди ≈ 385 J/(kg°C) (удельная теплоемкость меди) c_воды ≈ 4186 J/(kg°C) (удельная теплоемкость воды)

Теперь рассчитаем ΔT_воды:

ΔT_воды = (0.5 кг * 385 J/(kg°C) * 63°C) / (0.5 кг * 4186 J/(kg°C))

ΔT_воды ≈ 4.54°C

Таким образом, вода нагреется примерно на 4.54°C.