Какую температуру достигла алюминиевая ложка массой 20 г после теплообмена с водой массой 0,5 кг, у которой изначально

Тема: Теплообмен и температура

Пояснение: Чтобы найти температуру алюминиевой ложки после теплообмена с водой, нам нужно учесть закон теплообмена. Уравнение теплообмена гласит: Q = m * c * ΔT, где Q - количество переданного тепла, m - масса вещества, c - его удельная теплоемкость, ΔT - изменение температуры.

В данной задаче мы имеем два тела: алюминиевую ложку и воду. Передаваемое количество тепла одинаково для обоих тел. Мы знаем массу каждого тела и исходную и конечную температуру воды. Для расчета температуры ложки используем уравнение.

Удельная теплоемкость алюминия составляет около 900 Дж/кг°C.

Решение:
Первым делом найдем количество тепла, которое потеряла вода:
Q(воды) = m(воды) * c(воды) * ΔT(воды)
Q(воды) = 0,5 кг * 4200 Дж/кг°C * (40°C - 80°C) = -84000 Дж

Так как тепло потерялось водой, то тепло приобрела алюминиевая ложка:
Q(алюминия) = -Q(воды)
Q(алюминия) = 84000 Дж

Теперь найдем изменение температуры алюминия:
Q(алюминия) = m(алюминия) * c(алюминия) * ΔT(алюминия)
84000 Дж = 20 г * 900 Дж/кг°C * ΔT(алюминия)
ΔT(алюминия) = 84000 Дж / (20 г * 900 Дж/кг°C) ≈ 2,33°C

Таким образом, алюминиевая ложка достигла температуры, которая отличается от начальной температуры воды на примерно 2,33°C.

Совет: Для успешного решения задач по теплообмену рекомендуется усвоить концепции удельной теплоемкости различных веществ, а также понять закон теплообмена.

Практика: Вода массой 200 г нагрета с начальной температурой 20°С до конечной температуры 80°С. Какое количество тепла поглотила вода в этом процессе? (Удельная теплоемкость воды составляет около 4200 Дж/кг°C).