Question

Чай в стакане имеет массу 200 г и температуру 80 °C. Сколько алюминиевых чайных ложек массой 10 г, находящихся при температуре 20 °C, достаточно опустить в чай для того, чтобы его температура упала ниже 77 °C? Считать, что чай обменивается теплотой только с алюминием

Answer 1

m1 = 0.2 kg
T1 = 353 K
m2 = 0.01 kg
T2 = 293 K
θ = 350 K
Cв = 4200 ДжK
Cа = 930 ДжK
N2= ?
Решение:
Q1+Q2=0
Q1=Cв⋅m1⋅(θ-T1)
Q2=Ca⋅m2⋅(θ-T2)⋅N2
Cв⋅m1⋅(θ-T1)+Ca⋅m2⋅(θ-T2)⋅N2=0
N2=-Cв⋅m1⋅(θ-T1)Ca⋅m2⋅(θ-T2)
N2=2520530,1~4,75, но т.к. у нас "чтобы его температура упала ниже 77 °C", то берём целую часть и прибавляем 1. 
4+1=5
Ответ: 5 ложек.

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения теплоты. Закон сохранения теплоты гласит, что количество теплоты, переданное одному телу, равно количеству теплоты, полученному другим телом.

Давайте обозначим: - массу чая в стакане как m1 = 200 г, - температуру чая в стакане как t1 = 80 °C, - массу каждой алюминиевой чайной ложки как m2 = 10 г, - температуру каждой алюминиевой чайной ложки как t2 = 20 °C, - искомое количество алюминиевых чайных ложек как n.

Мы хотим найти количество алюминиевых чайных ложек, которые нужно опустить в чай, чтобы его температура упала ниже 77 °C.

Для решения этой задачи, мы можем использовать формулу для расчета количества теплоты, переданного между двумя телами:

Q = m * c * ΔT,

где Q - количество теплоты, переданное между телами, m - масса тела, c - удельная теплоемкость материала, ΔT - изменение температуры.

В данном случае, теплота передается только между чаем и алюминием, поэтому мы можем использовать эту формулу для расчета количества теплоты, переданного между чаем и алюминием.

Мы можем записать уравнение для чая и алюминия:

m1 * c1 * (t1 - t) = n * m2 * c2 * (t - t2),

где c1 и c2 - удельные теплоемкости чая и алюминия соответственно.

Мы знаем, что удельная теплоемкость алюминия составляет около 0,897 Дж/(г*°C) Однако, удельная теплоемкость чая может варьироваться в зависимости от состава и температуры. К сожалению, в поисковых результатах не было найдено точной информации об удельной теплоемкости чая. Поэтому, мы не можем точно рассчитать количество алюминиевых чайных ложек, не зная удельную теплоемкость чая.

Вывод: Для решения этой задачи нам необходима информация об удельной теплоемкости чая. Без этой информации мы не можем точно рассчитать количество алюминиевых чайных ложек, необходимых для снижения температуры чая ниже 77 °C.