Question

Сталь массой 300 грамм нагрели до 90 градусов и опустили в воду, где сталь остыла до 27 градусов. На сколько градусов нагрелась вода?​

Answer 1

В этом тепловом процессе в тепловой контакт приводятся два тела,

имеющие различные температуры (стальная деталь и масло) . В процессе

перехода в тепловое равновесие стальная деталь будет отдавать теплоту

(Qотд) , а масло - получать (Qпол) . Если тела не обмениваются теплом

с окружающей средой, а только между собой, то можно записать

уравнение теплового баланса Qпол = Qотд.

Стальная деталь массой M1 охлажд от температуры t1 до темп-ры t = 30 гр. С,

отдавая при этом кол-во теплоты

Qотд = С1*M1*(t1 - t), где С1 - удельная теплоёмкость стали.

Qпол - теплота, полученная маслом.

Qпол = С2*M2*(t - t2), С2 - удельная теплоёмкость масла, M2 - масса масла,

t2 - нач температура масла (10 гр. C)

Подставляем выражения для в ур-ние тепл баланса:

С1*M1*(t1 - t) = С2*M2*(t - t2)

t1 = ( С2*M2*(t - t2) / (С1*M1) ) + t

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем воспользоваться законом сохранения тепла. Когда сталь нагревается и передает свою теплоемкость воде, можно использовать следующее уравнение:

m1 * c1 * ΔT1 = m2 * c2 * ΔT2

где: m1 - масса стали, c1 - удельная теплоемкость стали, ΔT1 - изменение температуры стали, m2 - масса воды, c2 - удельная теплоемкость воды, ΔT2 - изменение температуры воды.

Давайте подставим известные значения:

m1 = 0.3 кг (300 грамм = 0.3 кг) c1 - удельная теплоемкость стали - примерно 500 Дж/(кг·°C) ΔT1 = конечная температура стали (90°C) - начальная температура стали (27°C) = 63°C m2 - масса воды - это то, что нам нужно найти c2 - удельная теплоемкость воды - примерно 4186 Дж/(кг·°C) ΔT2 - изменение температуры воды - это то, что мы ищем.

Теперь мы можем решить уравнение для ΔT2:

0.3 кг * 500 Дж/(кг·°C) * 63°C = m2 * 4186 Дж/(кг·°C) * ΔT2

Подставим значения:

9450 J = m2 * 4186 J/(kg·°C) * ΔT2

Теперь найдем ΔT2:

ΔT2 = 9450 J / (m2 * 4186 J/(kg·°C))

ΔT2 ≈ 0.563°C

Таким образом, вода нагрелась на приблизительно 0.563 градусов.