Какую начальную температуру имела медная деталь, если ее масса составляет 3 кг и она была погружена в 2 кг воды

Тема занятия: Тепловое равновесие

Объяснение: Для решения этой задачи нам нужно использовать принцип сохранения энергии и уравнение теплопроводности. Мы можем рассчитать количество тепла, которое передается от воды к меди и от пара к воде. Затем мы можем суммировать эти значения, чтобы найти общее количество тепла, которое передается от воды к меди.

Сначала найдем количество тепла, передаваемое от воды к меди. Используя уравнение теплопроводности, мы можем записать:

(масса воды * удельная теплоемкость воды * изменение температуры воды) = (масса меди * удельная теплоемкость меди * изменение температуры меди)

Подставим данные:

(2 кг * 4,2 КДж/кг*°С * (100°С - 25°С)) = (3 кг * 0,38 КДж/кг*°С * (T - 25°С))

Решив это уравнение, мы найдем значение T, которое будет являться начальной температурой меди.

Далее найдем количество тепла, передаваемое от воды к пару. Используя уравнение фазового перехода, мы можем записать:

(масса пара * теплота парообразования) = (масса воды * удельная теплота парообразования)

Подставим данные:

(75 г * 2,3 МДж/кг) = (2 кг * 2257 КДж/кг)

Сложив количество тепла от воды к меди и от воды к пару, мы найдем общее количество переданного тепла.

Из общего количества тепла и известной начальной температуры воды мы можем рассчитать начальную температуру меди.

Демонстрация: Какую начальную температуру имела медная деталь, если ее масса составляет 3 кг и она была погружена в 2 кг воды при температуре 25°С?

Совет: Перед решением задачи внимательно прочитайте условие ещё раз и проведите все необходимые расчеты. Важно не пропускать информацию, данную в условии задачи.

Задание для закрепления: В большом сосуде находится 5 кг железного шарика при температуре 200°C. Какое количество теплоты нужно отнять от шарика, чтобы его температура снизилась до 40°C? У железа С=0,45 КДж/кг*°С. (Охлаждение происходит без фазового перехода)