Какая была исходная температура железа, если 60 грамм алюминия при температуре 15 градусов Цельсия были надежно прижаты

Тема занятия: Решение задачи смешения двух веществ

Описание: Для решения этой задачи, мы можем использовать закон сохранения тепла. Закон сохранения тепла гласит, что количество тепла, переданное одному телу, равно количеству тепла, полученному другим телом.

Давайте предположим, что начальная температура железа (T) изначально неизвестна. Мы имеем 60 граммов алюминия, которые начинаются с температурой 15 градусов Цельсия, и 100 граммов железа. После того, как алюминий и железо смешались, их конечная температура составила 70 градусов Цельсия.

Мы можем использовать формулу теплообмена:

(m1 * c1 * ΔT1) + (m2 * c2 * ΔT2) = 0

где m1 и m2 - масса вещества 1 и 2, соответственно; c1 и c2 - удельная теплоемкость вещества 1 и 2, соответственно; ΔT1 и ΔT2 - изменение температуры вещества 1 и 2, соответственно.

Мы можем заменить известные значения в формулу и решить уравнение для неизвестной начальной температуры железа (T).

Решение:

(60 г * (0,897 л/г*°C) * (70 °C - Т)) + (100 г * (0,444 л/г*°C) * (70 °C - 15 °C)) = 0

Упрощая выражение, мы получим:

53,82 °C * (70 °C - Т) + 34,92 °C * (55 °C) = 0

Раскрывая скобки и сокращая выражение, мы получим:

3757,4 °C - 53,82 °C * Т + 1922 °C = 0

Объединяя все постоянные значения, мы получим:

5679,4 °C - 53,82 °C * Т = 0

Теперь мы можем решить уравнение относительно Т:

-53,82 °C * Т = -5679,4 °C

Т = -5679,4 °C / -53,82 °C

Т ≈ 105,4 °C

Таким образом, исходная температура железа примерно равна 105,4 градусов Цельсия.

Совет: Чтобы лучше понять решение этой задачи, рекомендуется ознакомиться с удельными теплоемкостями алюминия и железа, а также сформулировать уравнение теплообмена.

Практика: Если вместо 60 граммов алюминия мы бы использовали 75 граммов алюминия с температурой 20 градусов Цельсия, а все остальные значения оставались неизменными, какая была бы исходная температура железа?