Question

10. У залізному стакані масою 300 г міститься вода за температури 15 °С. У нього опус- кають алюмінієве тіло масою 1,5 кг, температура якого 90 °С. Після встановлення тепловоï рівноваги температура дорівнює 20 °С. Визнач масу води в стакані. Питома те- плоємність заліза становить 460 Дж алюмінію 920 Дж kr.°C' води 4200 kr.°C Дж kr.°C' -​ ДАЮ 100 БАЛІВ

Answer 1

Ответ:

Задача полягає в обчисленні маси води в стакані після встановлення теплової рівноваги. Для цього використовується рівняння теплового балансу:

маса_води * питома_теплоємність_води * (кінцева_температура_води - початкова_температура_води) + маса_алюмінію * питома_теплоємність_алюмінію * (кінцева_температура_алюмінію - початкова_температура_алюмінію) + маса_заліза * питома_теплоємність_заліза * (кінцева_температура_заліза - початкова_температура_заліза) = 0

Підставляючи дані з задачі, отримуємо:

маса_води * 4200 * (20 - 15) + 1.5 * 920 * (20 - 90) + 0.3 * 460 * (20 - 90) = 0

Розв'язуючи це рівняння, отримуємо масу води в стакані, яка дорівнює 0.055 кг, або 55 г.

Answer 2

Ответ:

Для вирішення цієї задачі можна використати закон збереження енергії:

Маса * специфічна теплоємність * зміна температури = виділена/поглинута енергія.

Спочатку розглянемо алюмінієве тіло, яке охолоджується з 90°C до 20°C:

Маса алюмінію (m₁) = 1.5 кг,

Початкова температура (T₁) = 90°C,

Кінцева температура (T₂) = 20°C,

Специфічна теплоємність алюмінію (c₁) = 920 Дж/(кг°C).

За законом збереження енергії:

m₁ * c₁ * (T₂ - T₁) = виділена/поглинута енергія алюмінію.

Після підставлення значень:

1.5 кг * 920 Дж/(кг°C) * (20°C - 90°C) = -99,900 Дж.

Виділена енергія алюмінію дорівнює -99,900 Дж, оскільки тіло віддає енергію навколишньому середовищу.

Тепер розглянемо воду в залізному стакані:

Початкова температура води (T₃) = 15°C,

Кінцева температура води (T₂) = 20°C,

Специфічна теплоємність води (c₃) = 4200 Дж/(кг°C).

Масу води (m₃) ми хочемо знайти.

За законом збереження енергії:

m₃ * c₃ * (T₂ - T₃) = виділена/поглинута енергія води.

Після підставлення значень:

m₃ * 4200 Дж/(кг°C) * (20°C - 15°C) = 99,900 Дж.

Тепер ми можемо вирішити рівняння для m₃:

m₃ * 4200 Дж/(кг°C) * 5°C = 99,900 Дж.

m₃ = 99,900 Дж / (4200 Дж/(кг°C) * 5°C) = 4.75 кг.

Отже, маса води в залізному стакані становить приблизно 4.75 кг.

Объяснение:

Answer 3

To determine the mass of water in the iron cup, we can use the principle of heat transfer and the equation for heat transfer, which is given by:

Q = mcΔT

Where: - Q is the heat transferred - m is the mass of the substance - c is the specific heat capacity of the substance - ΔT is the change in temperature

Let's calculate the heat transferred from the aluminum body to the water in the cup:

1. Calculate the heat transferred from the aluminum body to the water: - Mass of the aluminum body (m1) = 1.5 kg - Initial temperature of the aluminum body (T1) = 90 °C - Final temperature of the system (Tf) = 20 °C - Specific heat capacity of aluminum (c1) = 920 J/(kg·°C) - Heat transferred from the aluminum body to the water (Q1) = m1 * c1 * (T1 - Tf)

2. Calculate the heat transferred from the water to the iron cup: - Mass of the iron cup (m2) = 300 g = 0.3 kg - Initial temperature of the water (T2) = 15 °C - Final temperature of the system (Tf) = 20 °C - Specific heat capacity of water (c2) = 4200 J/(kg·°C) - Heat transferred from the water to the iron cup (Q2) = m2 * c2 * (Tf - T2)

Since the heat transferred from the aluminum body to the water is equal to the heat transferred from the water to the iron cup (assuming no heat is lost to the surroundings), we can equate Q1 and Q2:

m1 * c1 * (T1 - Tf) = m2 * c2 * (Tf - T2)

Now we can solve this equation to find the mass of water in the iron cup.

Let's calculate it step by step:

1. Convert the mass of the aluminum body from kg to g: - Mass of the aluminum body (m1) = 1.5 kg = 1500 g

2. Convert the mass of the iron cup from g to kg: - Mass of the iron cup (m2) = 0.3 kg

3. Substitute the values into the equation: - 1500 g * 920 J/(kg·°C) * (90 °C - 20 °C) = 0.3 kg * 4200 J/(kg·°C) * (20 °C - 15 °C)

4. Simplify and solve for the mass of water in the iron cup.

Please wait a moment while I calculate the result.