Брусок из меди весом 2 кг, который имеет начальную температуру 30 °С, был помещен в контакт с другим металлическим

Теплообмен

Разъяснение:

Теплообмен - это процесс передачи тепла между двумя или более объектами разной температуры. В данной задаче мы имеем два металлических бруска: один из них с массой 2 кг и начальной температурой 30 °C, а второй - неизвестен. Возможно, нам нужно найти конечную температуру второго бруска после установления равновесия.

В данной задаче предполагается, что между двумя брусками нет потери тепла в окружающую среду. Поэтому мы можем использовать закон сохранения тепла.

Закон сохранения тепла гласит, что количество тепла, переданного одним объектом другому, равно количеству тепла, полученного этим другим объектом.

Мы можем использовать формулу для количества тепла:

Q = mcΔT

где Q - количество тепла, m - масса, c - удельная теплоемкость, ΔT - изменение температуры.

Удельная теплоемкость меди (c) составляет около 385 J/(kg·°C).

Используя формулу, мы можем найти количество тепла (Q), переданное от первого бруска к второму, при условии, что оба бруска достигли равновесия.

Например:

Задание: Найдите конечную температуру второго металлического бруска, массой 0,65 кг, после установления равновесия с бруском из меди массой 2 кг и начальной температурой 30 °C.

Решение:

Первым шагом вычислим количество переданного тепла от первого бруска ко второму, используя формулу:

Q = mcΔT

Q = (2 кг) * (385 J/(кг·°C)) * (30 °C - T2)

где T2 - конечная температура второго бруска.

Далее, найдем количество тепла, полученного вторым бруском:

Q = (0,65 кг) * (385 J/(кг·°C)) * (T2 - 30 °C)

Поскольку количество тепла, переданного и полученного должно быть одинаковым, мы можем приравнять два уравнения и решить их относительно T2.

(Здесь следует привести пошаговое решение уравнений и определить конечную температуру второго бруска.)

Совет:

Для более легкого понимания теплообмена и решения задач подобного типа, полезно запомнить формулу для количества тепла, а также знать удельные теплоемкости различных материалов.

Упражнение:

Масса металлического бруска составляет 1,5 кг. Если он помещается в контакт с металлическим бруском массой 0,8 кг и начальной температурой 40 °C, какая будет конечная температура обоих брусков в случае равновесия? Удельная теплоемкость для обоих брусков равна 450 J/(кг·°C).