Каким было исходное значение температуры ледяного бруска массой 2 кг, если после того, как ему передали количество

Тема урока: Теплота и изменение температуры тела

Инструкция: Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать закон сохранения энергии, согласно которому количество переданной теплоты равно изменению внутренней энергии тела.

Известные данные:
Масса ледяного бруска (m) = 2 кг
Количество теплоты (Q) = 21 кДж
Начальная температура (T1) = неизвестно
Изменение температуры (ΔT) = температура после передачи теплоты - начальная температура

Мы можем использовать формулу для изменения внутренней энергии:

Q = m * c * ΔT

где c - удельная теплоемкость вещества (у нас это лед)

Так как изменение температуры ледяного бруска, в данном случае, будет отрицательным, так как его температура упадет, можно записать:

Q = -m * c * ΔT

Для нахождения начальной температуры (T1) нужно переупорядочить эту формулу:

T1 = T2 + (Q / (m * c))

где T2 - конечная температура после передачи теплоты (в нашем случае, это температура ледяного бруска после передачи теплоты).

Демонстрация:
Допустим, после передачи теплоты ледяному бруску его температура стала -5 градусов Цельсия. Каким было исходное значение температуры ледяного бруска?

Для решения этой задачи нам нужно знать удельную теплоемкость льда (c) и его температуру после передачи теплоты (T2). Пусть удельная теплоемкость льда равна 2.1 кДж/кг·°C.

Тогда подставим известные значения в формулу:

T1 = -5 + (21 / (2 * 2.1))

Раскроем скобки:

T1 = -5 + 5

T1 = 0

Таким образом, исходное значение температуры ледяного бруска было равно 0 градусов Цельсия.

Совет: Для более лёгкого понимания данной задачи, полезно понимать, что теплота передается от тела с более высокой температурой к телу с более низкой температурой до тех пор, пока их температуры не выравняются.

Закрепляющее упражнение: Если масса ледяного бруска составляет 3 кг, количество теплоты, переданное ему, равно 63 кДж, а конечная температура -7 градусов Цельсия, какую температуру имел ледяной брусок до передачи теплоты? Используйте удельную теплоемкость льда равной 2.1 кДж/кг·°C. Решите задачу, пошагово объяснив ваше решение.