Какую начальную температуру имел медный цилиндр массой 300 г, если его опустили в воду массой 200 г и вода нагрелась?

Тема урока: Теплопередача

Пояснение: В этой задаче нам нужно определить начальную температуру медного цилиндра, используя информацию о его массе и воде, в которую он опущен. Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать закон сохранения энергии.

Сначала предположим, что начальная температура медного цилиндра равна Т°C. Затем применяем закон сохранения тепла:

Тепло переданное от цилиндра к воде = тепло поглощенное водой

Мы можем использовать формулу для расчета передачи тепла:

Q = m * c * ΔT

Где:
Q - количество тепла;
m - масса вещества;
c - удельная теплоемкость вещества;
ΔT - изменение температуры.

Допустим, что удельная теплоемкость меди составляет 0,39 Дж/г°C, а удельная теплоемкость воды составляет 4,18 Дж/г°C.

Поскольку мы знаем массу медного цилиндра (300 г) и массу воды (200 г), мы можем записать уравнение следующим образом:

m1 * c1 * (T - T1) = m2 * c2 * (T2 - T)

Решая это уравнение относительно T, мы сможем найти начальную температуру медного цилиндра.

Пример: Пусть температура воды до нагрева равнялась 20°C, а температура воды после нагрева составила 60°C. Какова начальная температура медного цилиндра?

Совет: Чтобы более легко понять концепцию теплопередачи и решать подобные задачи, полезно ознакомиться с удельными теплоемкостями различных веществ и усвоить правила применения закона сохранения энергии.

Дополнительное упражнение: Медный цилиндр массой 500 г опустили в воду массой 300 г. Вода нагрелась с 25°C до 60°C. Какую начальную температуру имел медный цилиндр? (Используйте удельную теплоемкость меди, равную 0,39 Дж/г°C, и удельную теплоемкость воды, равную 4,18 Дж/г°C).