Question

9. Если 100 г железа при температуре 100°С опустить в 390 г воды
при температуре 20°С, какой будет конечная температура?ПОМГИТЕ

Answer 1

Ответ:
Приблизно 22,62°С

Для розв'язання цієї задачі ми можемо використовувати принцип збереження енергії.

1. Спочатку обчислимо кількість тепла, яке втрачається железом, коли воно охолоджується від 100°C до кінцевої температури (нехай це буде T градусів Цельсія). Для цього ми можемо використовувати рівняння:

Q = m * c * ΔT

де:

Q - кількість тепла (в джоулях)

m - маса железа (в грамах)

c - питома теплоємність железа (приблизно 0,45 Дж/(г°C))

ΔT - зміна температури (в градусах Цельсія)

ΔT = Температура початкова - Температура кінцева

ΔT = 100°C - T°C

Зараз ми можемо обчислити Q:

Q = 100 г * 0,45 Дж/(г°C) * (100°C - T°C)

2. Далі, обчислимо кількість тепла, яке виділяється водою, коли вона нагрівається з 20°C до кінцевої температури T°C. Використовуйте таке саме рівняння, змінюючи питому теплоємність на воду (приблизно 4,18 Дж/(г°C)) і масу на масу води (390 г).

Q = 390 г * 4,18 Дж/(г°C) * (T°C - 20°C)

3. За принципом збереження енергії, кількість тепла, яке виділяється водою, має дорівнювати кількості тепла, яке втрачається железом:

390 г * 4,18 Дж/(г°C) * (T°C - 20°C) = 100 г * 0,45 Дж/(г°C) * (100°C - T°C)

4. Розв'яжемо це рівняння для T. Спочатку помножимо кожну сторону на 1000, щоб позбутися дробових чисел:

390 * 4,18 * (T - 20) = 100 * 0,45 * (100 - T)

5. Розкриваємо дужки та спростимо:

1633,2 * (T - 20) = 45 * (100 - T)

6. Переносимо всі члени з T на одну сторону і числа на іншу:

1633,2 * T - 1633,2 * 20 = 45 * 100 - 45 * T

7. Об'єднаємо подібні члени:

1633,2 * T + 45 * T = 4500 + 1633,2 * 20

8. Обчислимо суми:

1678,2 * T = 4500 + 32664

9. Знаходимо T:

T = (4500 + 32664) / 1678,2 ≈ 22,62°C

Отже, температура, до якої охолодиться железо після погруження в воду, становить приблизно 22,62°C.