Вопрос школьника
Стальной шарик массой 10 г вынут из печи и опущен в воду с температурой 10 °С. Температура воды поднялась до 25 °С. Какова была температура шарика в печи, если масса воды 50 г? Удельная теплоемкость стали 0,5 кДж/(кг • °С).
Ответ от учителя
Для решения задачи воспользуемся законом сохранения теплоты:
Qшарика = Qводы
где Qшарика — количество теплоты, которое отдал шарик в воду, а Qводы — количество теплоты, которое поглотила вода.
Количество теплоты, которое отдал шарик в воду, можно вычислить по формуле:
Qшарика = c * m * ΔT
где c — удельная теплоемкость стали, m — масса шарика, ΔT — изменение температуры шарика.
Количество теплоты, которое поглотила вода, можно вычислить по формуле:
Qводы = cводы * mводы * ΔTводы
где cводы — удельная теплоемкость воды, mводы — масса воды, ΔTводы — изменение температуры воды.
Так как шарик был вынут из печи, то его начальная температура была равна температуре печи. Обозначим ее Тшарика.
Тогда закон сохранения теплоты примет вид:
c * m * (Тшарика — 10) = cводы * mводы * (25 — 10)
Подставляя известные значения, получим:
0,5 * 0,01 * (Тшарика — 10) = 4,18 * 0,05 * 15
0,005 * (Тшарика — 10) = 3,135
Тшарика — 10 = 627
Тшарика = 637 °С
Таким образом, начальная температура шарика в печи была равна 637 °С.
