Question

При охлаждении куска латуни массой 83 г до температуры 15°С выделилось 6 кДж теплоты. Определите, какой была температура латуни до охлаждения. Удельная теплоёмкость латуни равна 380 Дж/(кг-°C).Ответ округли до целых

Answer 1

Ответ:

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения теплоты:

Q = mcΔT

Где:

Q - количество выделенной теплоты (6 кДж),

m - масса латуни (83 г, или 0.083 кг),

c - удельная теплоемкость латуни (380 Дж/(кг·°C)),

ΔT - изменение температуры (в данном случае, разница между начальной температурой и 15°C).

Мы знаем Q и c, и ищем ΔT, а затем найдем начальную температуру:

6 кДж = (0.083 кг) * (380 Дж/(кг·°C)) * ΔT

Теперь решим уравнение для ΔT:

ΔT = (6 кДж) / ((0.083 кг) * (380 Дж/(кг·°C))) ≈ 19.21°C

Теперь, чтобы найти начальную температуру, вычтем ΔT из 15°C:

Начальная температура = 15°C - 19.21°C ≈ -4.21°C

Ответ: начальная температура латуни до охлаждения была около -4°C.

Answer 2

Давайте воспользуемся законом сохранения энергии для определения начальной температуры. Когда кусок латуни охлаждается, потерянная теплота равна полученной:

$Q = m \cdot c \cdot \Delta T$

Где:

• $Q$ - теплота (в джоулях)
• $m$ - масса латуни (в килограммах)
• $c$ - удельная теплоёмкость латуни (в Дж/(кг·°C))
• $\Delta T$ - изменение температуры (в градусах Цельсия)

Первоначальная температура $T_1$ неизвестна, поэтому мы можем выразить её через полученное уравнение:

$6 \, \text{кДж} = 83 \, \text{г} \times 380 \, \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}} \times (15 \, \text{°C} - T_1)$

Переведем 6 кДж в джоули:

$6 \, \text{кДж} = 6 \times 10^3 \, \text{Дж}$

Теперь решим уравнение:

$6 \times 10^3 \, \text{Дж} = 83 \times 10^{-3} \, \text{кг} \times 380 \, \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}} \times (15 \, \text{°C} - T_1)$

$T_1 = 15 \, \text{°C} - \frac{6 \times 10^3 \, \text{Дж}}{83 \times 10^{-3} \, \text{кг} \times 380 \, \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}}}$

$T_1 \approx 23 \, \text{°C}$

Таким образом, начальная температура латуни была примерно 23°C.