5. В калориметре находится 1 кг воды при температуре 20 °С. В воду опускают стальную деталь массой 2 кг, имеющую температуру 90 °С. Рассчитайте до какой температуры нагреется води (Потерями теплоты в калориметре пренебречь). Удельная теплоемкость стали 500 Дж/(кг- °C
Ответы на вопрос:
Дано:
m_{_{B}} = 1 кг
c_{_{B}} = 4200 Дж/(кг · °С)
t_{_{B}} = 20 °С
m_{_{C}} = 2 кг
c_{_{C}} = 140 Дж/(кг · °С)
t_{_{C}} = 90 °С
Найти: t - ?
Решение. В ходе взаимодействия свинцовая деталь отдаёт теплоту воде, а вода - охлаждает эту деталь (получает теплоту). То есть, свинцовая деталь охлаждается, а вода нагревается, и этот процесс окончится на определённой температуре t :
Количество теплоты, отданное свинцовой деталью:
Q_{_{B}} = c_{_{B}}m_{_{B}} (t - t_{_{B}}) (1)
Количество теплоты, полученное водой:
Q_{_{C}} = c_{_{C}}m_{_{C}} (t_{_{C}} - t) (2)
Согласно уравнению теплового баланса
Q_{_{B}} = Q_{_{C}} (3)
Подставив уравнение (1) и (2) в уравнение (3), получим:
c_{_{B}}m_{_{B}} (t - t_{_{B}}) = c_{_{C}}m_{_{C}} (t_{_{C}} - t)
c_{_{B}}m_{_{B}}t - c_{_{B}}m_{_{B}}t_{_{B}} = c_{_{C}}m_{_{C}}t_{_{C}} - c_{_{C}}m_{_{C}}t
c_{_{B}}m_{_{B}}t + c_{_{C}}m_{_{C}}t = c_{_{C}}m_{_{C}}t_{_{C}} + c_{_{B}}m_{_{B}}t_{_{B}}
t(c_{_{B}}m_{_{B}} + c_{_{C}}m_{_{C}}) = c_{_{C}}m_{_{C}}t_{_{C}} + c_{_{B}}m_{_{B}}t_{_{B}}
boxed {t = dfrac{c_{_{C}}m_{_{C}}t_{_{C}} + c_{_{B}}m_{_{B}}t_{_{B}}}{c_{_{B}}m_{_{B}} + c_{_{C}}m_{_{C - окончательно.
Определим значение искомой величины:
t = dfrac{140 cdotp 2 cdotp 90 + 4200 cdotp 1 cdotp 20}{4200 cdotp 1 + 140 cdotp 2} = dfrac{25200 + 84000}{4200 + 280} =
= dfrac{109200}{4480} = dfrac{195}{8} = 24 dfrac{3}{8} = 24,375 °С
ответ: t = 24,375 °С
Реши свою проблему, спроси otvet5GPT
-
Быстро
Мгновенный ответ на твой вопрос -
Точно
Бот обладает знаниями во всех сферах -
Бесплатно
Задай вопрос и получи ответ бесплатно
Популярно: Физика
-
mrpirogoff201410.05.2022 03:24
-
Paris9921.03.2021 01:37
-
ainashsharipov02.10.2021 13:56
-
Zemfir77705.05.2020 07:26
-
JuliaVolk0520.01.2023 21:12
-
shkorolewsky2021.04.2023 04:31
-
2o2o10.09.2021 22:45
-
badder0202120.05.2020 06:17
-
tibefp33org11.09.2020 13:57
-
aikos9804.10.2021 20:10
Есть вопросы?
-
Как otvet5GPT работает?
otvet5GPT использует большую языковую модель вместе с базой данных GPT для обеспечения высококачественных образовательных результатов. otvet5GPT действует как доступный академический ресурс вне класса. -
Сколько это стоит?
Проект находиться на стадии тестирования и все услуги бесплатны. -
Могу ли я использовать otvet5GPT в школе?
Конечно! Нейросеть может помочь вам делать конспекты лекций, придумывать идеи в классе и многое другое! -
В чем отличия от ChatGPT?
otvet5GPT черпает академические источники из собственной базы данных и предназначен специально для студентов. otvet5GPT также адаптируется к вашему стилю письма, предоставляя ряд образовательных инструментов, предназначенных для улучшения обучения.