Какое изменение температуры будет у медного бруска массой 2 кг, если он поглотит всю внутреннюю энергию, выделенную

Тема занятия: Тепловые изменения и теплоемкость

Пояснение: Для решения данной задачи мы можем использовать формулу теплового равновесия: Q = mcΔT, где Q - количество тепла, потерянного или полученного, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость вещества, ΔT - изменение температуры.

В данной задаче у нас два процесса: охлаждение воды и передача тепла медному бруску.

Сначала рассмотрим охлаждение воды:
Q1 = mcΔT = (0,2 кг) * (4200 Дж/(кг*°C)) * (100°C - 20°C) = 0,2 кг * 4200 Дж/(кг*°C) * 80°C = 67200 Дж.

Теперь рассмотрим передачу тепла медному бруску:
Q2 = mcΔT = (2 кг) * (380 Дж/(кг*°C)) * ΔT.

Мы знаем, что Q2 = -Q1, так как тепло переходит от воды к медному бруску. Подставим значения:
(2 кг) * (380 Дж/(кг*°C)) * ΔT = -67200 Дж.

Решим уравнение:
ΔT = -67200 Дж / (2 кг * 380 Дж/(кг*°C)) ≈ -88.42 °C.

Ответ: Температура медного бруска изменится на -88,42 °C.

Совет: Для лучшего понимания тепловых изменений и теплоемкости рекомендуется изучить основные понятия, такие как первый закон термодинамики, удельная теплоемкость и формулы теплового равновесия. Также полезно работать с подобными задачами на практике.

Задача для проверки: Какое изменение температуры произойдет у 1 кг железа, если оно поглотит всю внутреннюю энергию, выделенную при охлаждении 500 г воды с температурой 90°C до температуры 40°C? Удельная теплоемкость воды составляет 4200 Дж/(кг°C), а удельная теплоемкость железа - 450 Дж/(кг°C).