Какое количество масла содержится в ванне после того, как стальной лист массой 240 кг, нагретый до 850 градусов

Тема занятия: Расчет количества масла в ванне после погружения стального листа

Описание: В данной задаче нам требуется вычислить количество масла, которое содержится в ванне после погружения стального листа. Для этого нам понадобится применить закон сохранения тепла.

Сначала найдем количество теплоты, переданное стальному листу. Для этого мы используем формулу:

Q = m * c * Δt,

где Q - количество теплоты, m - масса стального листа, c - удельная теплоемкость стали, Δt - изменение температуры.

Q = 240 кг * 460 Дж/кг град * (70 град - 850 град) = -20064000 Дж.

Минус перед результатом указывает на то, что теплота прошла из стали в масло.

Затем найдем количество теплоты, поглощенное маслом. Для этого мы используем ту же формулу:

Q = m * c * Δt,

где Q - количество теплоты, m - масса масла, c - удельная теплоемкость масла, Δt - изменение температуры.

Поскольку мы не знаем массу масла, обозначим ее как m.

Q = m * 1700 Дж/кг град * (70 град - 50 град) = 34000m Дж.

Используя закон сохранения тепла, мы можем сказать, что количество теплоты, переданное маслу, равно количеству теплоты, переданному стальному листу:

34000m Дж = -20064000 Дж.

Решая это уравнение, мы находим:

m = -20064000 Дж / 34000 Дж = 590,12 кг.

Таким образом, количество масла в ванне после погружения стального листа составляет 590,12 кг.

Дополнительный материал: Дано: Масса стального листа - 240 кг, температура стального листа перед погружением - 850 градусов, температура масла в ванне - 50 градусов, температура масла после погружения - 70 градусов, удельная теплоемкость стали - 460 Дж/кг град, удельная теплоемкость масла - 1700 Дж/кг град. Найдите количество масла в ванне после погружения стального листа.

Совет: Чтобы лучше понять задачу и ее решение, полезно осознать, что изменение температуры обусловлено передачей теплоты от более горячего объекта (стального листа) к менее горячему объекту (маслу). Используйте соответствующие формулы и единицы измерения, чтобы не допустить ошибок при расчетах.

Закрепляющее упражнение: В ванну с водой массой 400 кг при температуре 20 градусов Цельсия помещают стальной куб размером 50 см * 50 см * 50 см находящийся внутри на температуре 1000 градусов. Какая будет конечная температура воды, если стальной куб имеет своей удельной теплоемкостью 460 Дж/кг град Цельсия, а воды - 4200 Дж/кг град Цельсия?