Question

В воду массой 300 г при при температуре 15 ° С опускают медный брусок массой 1 кг при температуре 90 ° С. Которая температур установится

Answer 1

Тепловая энергия, отданная медью, равна по модулю и противоположна по знаку к тепловой энергией, принятой водой.
Qм=-Qв
Тепловая энергия нагрева или охлаждения равна произведению теплоёмкости вещества, массы и разницы температур конечной и начальной.
Q=cm дельта t
Распишем тепловую энергию для воды и меди и подставим в формулу.
cм*mм*(tобщ-tм)=-cв*mв*(tобщ-tв)
Выражаем конечную температуру
tобщ=(cв*mв*tв+cм*mм*tм)/(cм*mм+cв*mв)
t oбщ=27°

Answer 2

Для решения данной задачи воспользуемся законом сохранения энергии.

Первоначально, определим количество теплоты, которое отдаст медный брусок при охлаждении. Для этого воспользуемся формулой:

Q = m * c * ΔT,

где Q - количество теплоты, m - масса тела, c - удельная теплоёмкость вещества, ΔT - изменение температуры.

Удельная теплоёмкость меди составляет около 0,39 Дж/(г·°C), поэтому:

Q = 1000 г * 0,39 Дж/(г·°C) * (90 °C - 15 °C) = 1000 г * 0,39 Дж/(г·°C) * 75 °C = 29250 Дж.

Теплота, которую получит вода при нагревании, будет равна теплоте, отданной медью:

Q = m * c * ΔT,

где m - масса воды, c - удельная теплоёмкость воды (4,18 Дж/(г·°C)), ΔT - изменение температуры.

Пусть температура воды после установления будет равна Т °C. Тогда:

29250 Дж = 300 г * 4,18 Дж/(г·°C) * (Т °C - 15 °C).

Решая данное уравнение, найдём значение Т:

29250 Дж = 300 г * 4,18 Дж/(г·°C) * Т °C - 300 г * 4,18 Дж/(г·°C) * 15 °C,

29250 Дж = 1254 г·°C * Т °C - 18810 г·°C,

1254 Т °C = 29250 Дж + 18810 г·°C,

1254 Т °C = 48060 г·°C,

Т °C = 48060 г·°C / 1254,

Т °C ≈ 38,36 °C.

Таким образом, после установления температура воды составит примерно 38,36 °C.