Какую температуру нужно оценить в кузнечной печи, используя удельные теплоёмкости воды и стали при охлаждении

Тема: Оценка температуры в кузнечной печи

Инструкция:
Для оценки температуры в кузнечной печи, используя удельные теплоёмкости воды и стали при охлаждении заготовки, мы можем воспользоваться законом сохранения энергии. Предположим, что начальная температура заготовки и среда, в которой она охлаждается, известны. Пусть T1 - начальная температура заготовки, T2 - температура среды (воды), c1 - удельная теплоёмкость стали, m1 - масса заготовки, c2 - удельная теплоёмкость воды, m2 - масса воды.

При охлаждении заготовки тепло, передаваемое от стали к воде, равно теплу, поглощаемому водой:
m1 * c1 * (T1 - T) = m2 * c2 * (T - T2)

Где T - искомая температура заготовки после охлаждения. Мы можем решить это уравнение для Т:

T = (m1 * c1 * T1 + m2 * c2 * T2) / (m1 * c1 + m2 * c2)

Пример использования:
Допустим, у нас есть заготовка массой 2 кг, начальная температура которой составляет 500°C, и мы охлаждаем ее погружением в воду массой 5 кг, температура которой равна 20°C. Пусть удельная теплоемкость стали составляет 500 J/(kg°C), а удельная теплоемкость воды 4200 J/(kg°C). Мы можем оценить конечную температуру заготовки, используя уравнение:

T = (2 * 500 * 500 + 5 * 4200 * 20) / (2 * 500 + 5 * 4200)

Совет:
При решении таких задач всегда помните, что единицы измерения должны быть одинаковыми для всех величин. Обратите внимание на правильное подстановка значений и математические операции. Если это возможно, проверьте свой ответ путем использования логики или других известных формул.

Дополнительное задание:
У вас есть заготовка массой 3 кг, начальная температура которой составляет 700°C. Вас просят охладить его погружением в 8-литровый контейнер с водой массой 8 кг. Температура воды составляет 15°C. Удельная теплоемкость стали составляет 650 J/(kg°C), а удельная теплоемкость воды 4200 J/(kg°C). Какую температуру можно ожидать после охлаждения?