Question

3. Нагрітий у печі сталевий брусок масою 200 г занурили у воду масою 250 г за температури 15 °С. Температура води пiдвищилася до 25 °С. Обчисліть температуру в печі.
Завдання №3 на фото
даю 20 балів ​

Answer 1

Щоб розв'язати це завдання, можна використовувати принцип збереження енергії. Кількість тепла, яку отримує вода, рівна кількості тепла, яку втрачає сталевий брусок. Формула для цього може бути виражена так:

�

1

�

1

(

�

�

−

�

1

)

=

�

2

�

2

(

�

2

−

�

�

)

,

m

1

c

1

(T

f

−T

1

)=m

2

c

2

(T

2

−T

f

),

де:

�

1

m

1

і

�

1

c

1

- маса та теплоємність води,

�

�

T

f

- кінцева температура води (25°C),

�

1

T

1

- початкова температура води (15°C),

�

2

m

2

і

�

2

c

2

- маса та теплоємність сталевого бруска.

Виразимо температуру в печі (

�

2

T

2

) з цієї формули:

�

2

=

�

1

�

1

�

�

−

�

1

�

1

�

1

�

2

�

2

+

�

�

.

T

2

=

m

2

c

2

m

1

c

1

T

f

−m

1

c

1

T

1

+T

f

.

Підставляючи відомі значення (маса та теплоємність води

�

1

=

0.25

 

кг

m

1

=0.25кг та

�

1

=

4186

 

Дж/(кг

\cdotp

°C)

c

1

=4186Дж/(кг\cdotp°C), маса та теплоємність сталевого бруска

�

2

=

0.2

 

кг

m

2

=0.2кг та

�

2

=

500

 

Дж/(кг

\cdotp

°C)

c

2

=500Дж/(кг\cdotp°C)), отримаємо:

�

2

=

(

0.25

 

кг

×

4186

 

Дж/(кг

\cdotp

°C)

×

25

°

�

−

0.25

 

кг

×

4186

 

Дж/(кг

\cdotp

°C)

×

15

°

�

)

0.2

 

кг

×

500

 

Дж/(кг

\cdotp

°C)

+

25

°

�

.

T

2

=

0.2кг×500Дж/(кг\cdotp°C)

(0.25кг×4186Дж/(кг\cdotp°C)×25°C−0.25кг×4186Дж/(кг\cdotp°C)×15°C)

+25°C.

Після обчислень та спрощень отримаємо значення температури в печі

�

2

T

2

. Розрахунок залишається з вами.