Question

На скільки градусів можна нагріти алюмінієву деталь масою 500 грам за рахунок теплоти,що її виділяють 2,5літрів води при охолоджені від 40 градусів до 20 градусів

Answer 1

Дано:

m₁ = 500 г = 0,5 кг

с₁ = 880 Дж·кг⁻¹·град⁻¹ - удельная теплоёмкость алюминия

V₂ = 2.5 л = 2,5·10⁻³ м³

ρ₂ = 1000 кг/м³ - плотность воды

с₂ = 4200 Дж·кг⁻¹·град⁻¹ - удельная теплоёмкость воды

t₁ = 40°C

t₂ = 20°C

Q₁ = Q₂

Найти:

Δt - ? - изменение температуры алюминиевой детали

Решение:

Энергия, отданная водой при остывании

Q₂ = c₂ρ₂V₂(t₁ - t₂)

Энергия, полученная алюминиевой деталью при нагревании

Q₁ = c₁m₁Δt

Уравнение энергетического баланса

Q₁ = Q₂

c₁m₁Δt = c₂ρ₂V₂(t₁ - t₂)

Изменение температуры алюминиевой детали

$\Delta t = \dfrac{c_2\rho_2V_2(t_1 - t_2)}{c_1m_1}$

$\Delta t = \dfrac{4200\cdot 1000\cdot 2.5\cdot 10^{-3}\cdot (40 - 20)}{880\cdot 0.5}$

Δt ≈ 477°  

Интересно получается: если окончательная температура установившегося теплового равновесия была 20°, то первоначальная температура алюминиевой детали была -457°С  !!!

Ответ: примерно на 477°С