Какая начальная температура у медного бруска массой 2 кг после его контакта с металлическим бруском массой 0,65

Тема вопроса: Теплообмен между телами

Разъяснение: Теплообмен - это процесс передачи тепловой энергии между двумя или более телами, находящимися в контакте друг с другом. В данной задаче мы исследуем теплообмен между медным и металлическим брусками.

Для решения данной задачи мы можем использовать закон сохранения энергии. По этому закону, количество полученной тепловой энергии одного тела должно быть равно количеству утраченной энергии другого тела.

Теплообмен между телами можно описать следующим уравнением:

\( Q_1 = Q_2 \),

где \( Q_1 \) - количество полученной тепловой энергии медным бруском,
\( Q_2 \) - количество полученной тепловой энергии металлическим бруском.

Можно также выразить количество тепловой энергии, используя формулу:

\( Q = mc\Delta T \),

где \( m \) - масса тела, \( c \) - удельная теплоемкость вещества, \( \Delta T \) - изменение температуры.

В данном случае теплообмен будет происходить только между медным и металлическим брусками, поэтому \( Q_1 \) и \( Q_2 \) можно записать как:

\( Q_1 = mc_1\Delta T_1 \),
\( Q_2 = mc_2\Delta T_2 \),

где \( c_1 \) и \( c_2 \) - удельные теплоемкости меди и металла соответственно, \( \Delta T_1 \) и \( \Delta T_2 \) - изменения температур медного и металлического брусков соответственно.

Исходя из закона сохранения энергии, \( Q_1 = Q_2 \), можем записать:

\( mc_1\Delta T_1 = mc_2\Delta T_2 \).

Теперь подставим известные значения в данное уравнение и решим его относительно неизвестной начальной температуры медного бруска.

Пример использования: Медный брусок массой 2 кг контактирует с металлическим бруском массой 0,65 кг. Теплоемкость меди равна 390 J/kg·°C, теплоемкость металла равна 830 J/kg·°C, а изменение температуры металлического бруска составляет 10°C. Какая начальная температура у медного бруска?

Совет: Перед решением задачи убедитесь, что все величины выражены в одной системе единиц (например, СИ или СИ-вторичная).

Упражнение: Медный брусок массой 3 кг контактирует с металлическим бруском массой 1,2 кг. Теплоемкость меди равна 420 J/kg·°C, теплоемкость металла равна 710 J/kg·°C, а изменение температуры медного бруска составляет 15°C. Какая начальная температура у металлического бруска?