У залізному стаканi масою 300 г міститься вода за температури 15 °С. У нього опус- кають алюмінієве тіло масою 1,5 кг, температура якого становить 90 °С. Після встановлення тепловоï рівноваги температура дорівнює 20°С. Визнач масу води в стаканi. Питома теплоємність заліза становить 460 дж/°C 4200 Дж Kr C алюмiнiю - 920 - кг C Теплообміном із навколишнім середовищем знехтуй води
Ответы
Ответ:
Для визначення маси води в залізному стакані після встановлення теплової рівноваги, можемо скористатися законом збереження тепла.
Запишемо формулу збереження тепла:
маса_води * C_води * ΔT_води + маса_алюмінію * C_алюмінію * ΔT_алюмінію = 0
де:
маса_води - маса води в стакані (що шукаємо)
C_води - питома теплоємність води
ΔT_води - зміна температури води (20 °C - 15 °C = 5 °C)
маса_алюмінію - маса алюмінієвого тіла (1,5 кг)
C_алюмінію - питома теплоємність алюмінію
ΔT_алюмінію - зміна температури алюмінію (20 °C - 90 °C = -70 °C)
Підставимо відомі значення:
маса_води * 4200 Дж/(кг·°C) * 5 °C + 1,5 кг * 920 Дж/(кг·°C) * (-70 °C) = 0
Розв'яжемо це рівняння для маси_води:
маса_води * 4200 * 5 - 1,5 * 920 * 70 = 0
21000 * маса_води - 96600 = 0
21000 * маса_води = 96600
маса_води = 96600 / 21000 ≈ 4,6 кг
Таким чином, маса води в стакані після встановлення теплової рівноваги становить близько 4,6 кг.