СРОЧНО
У посудину з водою, температура якої 10°С кинули залiзне тіло масою 250 гр.при температурі 90°С.Після встановлення теплової рiвноваги, температура води i тiла стала 25°С. Визначити масу води в посудині.
Ответы
Відповідь:
маса води в посудині приблизно дорівнює 259.3 грамам
Пояснення:
Теплова енергія, яка втрачена залізним тілом, буде рівна тепловій енергії, отриманій водою.
Для заліза:
Q₁ = m₁ * c₁ * ΔT₁
Для води:
Q₂ = m₂ * c₂ * ΔT₂
Де:
m₁ = 250 г - маса заліза.
m₂ - маса води, яку ми шукаємо.
c₁ - теплоємність заліза, яка становить близько 0.45 Дж/(г·°С).
c₂ - теплоємність води, яка становить 4.18 Дж/(г·°С).
ΔT₁ = 25°С - 90°С = -65°С (зниження температури заліза).
ΔT₂ = 25°С - 10°С = 15°С (збільшення температури води).
При встановленні теплової рівноваги:
Q₁ = Q₂
m₁ * c₁ * ΔT₁ = m₂ * c₂ * ΔT₂
Підставляючи значення:
250 г * 0.45 Дж/(г·°С) * (-65°С) = m₂ * 4.18 Дж/(г·°С) * 15°С
Розв'язуючи рівняння відносно m₂, отримаємо:
-7425 Дж = m₂ * 62.7 Дж/г
m₂ = -7425 Дж / 62.7 Дж/г
m₂ ≈ -118.5 г
Очевидно, що маса не може бути від'ємною. Моя помилка була в тому, що я не врахував від'ємний знак при зниженні температури заліза. Правильне рівняння має бути:
250 г * 0.45 Дж/(г·°С) * 65°С = m₂ * 4.18 Дж/(г·°С) * 15°С
m₂ = 16250 Дж / 62.7 Дж/г
m₂ ≈ 259.3 г
Отже, маса води в посудині приблизно дорівнює 259.3 грамам.