До якої температури треба підігріти кубик заліза, щоб він повністю пішов під лід, який має температуру

Предмет вопроса: Тепловий обмін

Пояснення: Щоб зрозуміти, до якої температури треба підігріти кубик заліза, щоб він повністю пішов під лід, потрібно врахувати принципи теплового обміну. Коли два тіла знаходяться в контакті, вони обмінюються теплом до того моменту, поки досягають теплової рівноваги.

У цій задачі лід і залізо встановлюють контакт один з одним. Для того, щоб розтанути лід, необхідно забезпечити передачу достатньої кількості тепла з кубика заліза в лід. Тому температура кубика заліза повинна бути вищою за температуру льоду, яка становить 0 °С.

Щоб знайти конкретну температуру, необхідно врахувати масу кубика, його теплоємність та теплову потужність, а також масу льоду та його теплову потужність. Ці значення можна виміряти або використовувати табличні дані.

Використовуючи рівняння теплового обміну, можна знайти необхідну температуру.

Приклад використання: Для кубика заліза масою 500 г та теплоємністю 0,45 Дж/г °С і маси льоду також 500 г, знайдіть температуру, до якої треба підігріти кубик заліза, щоб він повністю розтав.

Рекомендації: Щоб краще зрозуміти принципи теплового обміну, рекомендується вивчати закони термодинаміки та ознайомитися з поняттями про теплову потужність, теплоємність та температуру.

Вправа: Маса алюмінієвої бляшанки становить 200 г, а її теплоємність 0,9 Дж/г °С. Припустимо, що вся передана теплова енергія використовується для нагрівання 150 г води з початковою температурою 20 °С. Знайдіть температуру, до якої нагріється вода.