Вопрос школьника
У воду масою 300 г при температурі 15 градусів опускають мідний брусок массой 1 кг при температурі 90 градусів Яка температура встановится
Ответ от учителя
В данной задаче необходимо использовать закон сохранения теплоты. Когда медный брусок опускается в воду, он отдает свое тепло воде, пока не установится равновесие температур. Таким образом, количество тепла, отдаваемого медным бруском, равно количеству тепла, поглощаемому водой.
Для решения задачи необходимо использовать формулу:
Q = mcΔT
где Q — количество тепла, m — масса вещества, c — удельная теплоемкость, ΔT — изменение температуры.
Для медного бруска:
Q1 = mcΔT1
где m = 1 кг, c = 0,385 Дж/(град.С) (удельная теплоемкость меди), ΔT1 = 90 — Т (разность температур медного бруска и воды).
Для воды:
Q2 = mcΔT2
где m = 300 г = 0,3 кг, c = 4,18 Дж/(град.С) (удельная теплоемкость воды), ΔT2 = Т — 15 (разность температур воды и медного бруска).
Так как количество тепла, отдаваемого медным бруском, равно количеству тепла, поглощаемому водой, то:
Q1 = Q2
mcΔT1 = mcΔT2
1 * 0,385 * (90 — Т) = 0,3 * 4,18 * (Т — 15)
34,65 — 0,385Т = 1,254Т — 18,81
1,639Т = 53,46
Т = 32,6 градусов
Таким образом, при опускании медного бруска массой 1 кг при температуре 90 градусов в воду массой 300 г при температуре 15 градусов, установится температура 32,6 градусов.
