Какой будет изменение температуры стальной гири массой 200 г, когда ее опускают в воду массой 800 г и вода нагревается

Физика: Изменение температуры стальной гири, опущенной в воду

Пояснение: Чтобы определить изменение температуры стальной гири, мы можем использовать формулу теплообмена. Формула звучит так: Q = mcΔT, где Q - тепло, m - масса, c - удельная теплоёмкость вещества, ΔT - изменение температуры.

Сначала найдем тепло, переданное от воды к гире. Мы знаем, что масса воды равна 800 г, и ее температурный диапазон равен ΔT = 26°C - 22°C = 4°C. Удельная теплоемкость воды (c) составляет около 4,186 Дж/г*°C.

Теперь найдем тепло, переданное от гири к воде. Масса гири составляет 200 г, и для стали удельная теплоемкость также примерно 0,46 Дж/г*°C.

Теперь подставим значения в формулу. Первое слагаемое - тепло, переданное от воды к гири: Q1 = m1c1ΔT1 = 800 г * 4,186 Дж/г*°C * 4°C. Второе слагаемое - тепло, переданное от гири к воде: Q2 = m2c2ΔT2 = 200 г * 0,46 Дж/г*°C * 4°C.

Суммируем теплообмен: Q = Q1 + Q2.

Подставляя все значения, мы получаем: Q = (800 г * 4,186 Дж/г*°C * 4°C) + (200 г * 0,46 Дж/г*°C * 4°C).

Выполнив вычисления, получаем: Q ≈ 13312 Дж.

Теперь используем формулу Q = mcΔT для гири, чтобы найти изменение температуры. По формуле: ΔT = Q / (m * c). Подставляем значения: ΔT = 13312 Дж / (200 г * 0,46 Дж/г*°C).

Выполняя вычисления, получаем: ΔT ≈ 144,7 °C.

Таким образом, при погружении стальной гири массой 200 г в воду массой 800 г, вода нагревается на примерно 144,7°C.

Совет: Чтобы лучше понять эту концепцию, рекомендуется изучить теплообмен и удельную теплоемкость различных веществ, таких как вода и сталь. Убедитесь, что вы хорошо понимаете, как применять формулу теплообмена.

Закрепляющее упражнение: Маленькая пластиковая чашка массой 50 г находится в нагретом растворе с удельной теплоемкостью 3,5 Дж/г*°C. Если температура раствора повышается на 10°C, какое количество тепла передается от раствора к пластиковой чашке?