Question

Температура воды массой 5 кг повысилась от 7 до 53с при опускании в нее нагретой железной гири. Определите массу этой гири если при опускаии ее в воду температура гири понизилась от 93 до 53 С

Answer 1

Дано:

m1=5кг

с1=4200Дж/кг*С

t1=7C

t2=53C

t3=93C

t4=t2=53C

c2=460Дж/кг*С

m2-?

Решение:

Q1=Q2

m1c1(t2-t1)=m2c2(t3-t2)

m2=m1c1(t2-t1)/c2(t3-t2)

m2=5*4200*46/460*40=52,5кг

Ответ:52,5кг

Answer 2

Для решения данной задачи воспользуемся законом сохранения теплоты.

Пусть масса железной гири равна m (кг), а её начальная температура равна t1 (°C). Также пусть начальная температура воды равна t2 (°C), а её масса равна M (кг).

По закону сохранения теплоты, тепловая энергия, выделившаяся при охлаждении гири, равна тепловой энергии, поглощенной водой:

m * c * (t1 - t2) = M * c * (t2 - t3)

где c - удельная теплоемкость вещества (для железа примем c = 450 Дж/кг*°C, для воды примем c = 4186 Дж/кг*°C), t3 - конечная температура воды после опускания гири.

Из условия задачи известно, что t1 = 93°C, t2 = 7°C, t3 = 53°C.

Подставим известные значения в уравнение:

m * 450 * (93 - 53) = 5 * 4186 * (7 - 53)

Упростим:

m * 450 * 40 = 5 * 4186 * (-46)

m * 18000 = -230810

m = -230810 / 18000 ≈ -12.82 кг

Масса гири не может быть отрицательной, поэтому задача имеет некорректное условие или была допущена ошибка в расчетах.