Температуры воды и медного цилиндра после добавления

Суть вопроса: Изменение температуры воды и медного цилиндра после добавления

Разъяснение: При смешивании веществ различной температуры происходит теплообмен между ними до достижения теплового равновесия. Этот процесс можно описать с помощью закона сохранения энергии, который гласит, что сумма полученного и отданного тепла равна нулю. Для решения задачи необходимо учесть, что теплообмен между медным цилиндром и водой происходит по формуле Q = mcΔT, где Q - количество переданного тепла, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость, ΔT - изменение температуры.

Демонстрация: Предположим, что воду массой 500 г при температуре 20°C мы смешиваем с медным цилиндром массой 200 г при температуре 100°C. Удельная теплоемкость воды равна 4,18 Дж/(г°C), а удельная теплоемкость меди - 0,39 Дж/(г°C). Какая будет итоговая температура?

Решение: Рассчитаем количество переданного и отданного тепла: Qвода = mвода * cвода * ΔTвода = 500 г * 4,18 Дж/(г°C) * (Tконечная - 20°C), Qмеди = ммеди * cмеди * ΔTмеди = 200 г * 0,39 Дж/(г°C) * (Tконечная - 100°C).

Согласно закону сохранения энергии, сумма полученного и отданного тепла равна нулю: Qвода + Qмеди = 0.

Подставляем значения и находим итоговую температуру Tконечная:

500 г * 4,18 Дж/(г°C) * (Tконечная - 20°C) + 200 г * 0,39 Дж/(г°C) * (Tконечная - 100°C) = 0.

Решив уравнение, мы найдем итоговую температуру воды и медного цилиндра после добавления.

Совет: Важно записать исходные данные и известные свойства вещества перед решением задачи. Не забудьте последовательно применять уравнение сохранения энергии для каждого вещества и искать неизвестную величину.

Дополнительное упражнение: Вода массой 300 г при 50°C смешалась с медным цилиндром массой 150 г при 90°C. Рассчитайте итоговую температуру смеси, если удельная теплоемкость воды равна 4,18 Дж/(г°C), а удельная теплоемкость меди - 0,39 Дж/(г°C).