На какую температуру остыл лед массой 10 кг, если при этом выделилось столько же энергии, сколько использовалось

Тема вопроса: Тепловая энергия и её применение

Пояснение: Для решения этой задачи мы будем использовать формулу, связанную с тепловой энергией, которая гласит:

Энергия = масса * удельная теплоемкость * изменение температуры

В данной задаче, энергия, выделившаяся при замерзании 10 кг льда, будет равна энергии, затраченной на подъем гири массой 1 кг на высоту 21 м. Мы можем записать это как:

Энергия замерзания льда = Энергия подъема гири

10 kg * удельная теплоемкость льда * изменение температуры льда = 1 kg * удельная теплоемкость гири * высота подъема гири

Так как температура льда изначально равна 0°C, а гиря начинает движение с уровня земли, то изменение температуры льда будет равно -0°C (так как лед остывает).

Подставив все известные значения и решив уравнение, мы можем найти желаемую температуру льда.

Демонстрация:

Известно, что удельная теплоемкость льда равна 2100 Дж/кг*°C, а удельная теплоемкость гири равна 4200 Дж/кг*°C. Найдем температуру, до которой остыл лед массой 10 кг при том, чтобы выделилось столько же энергии, сколько использовалось для поднятия гири массой 1 кг на высоту 21 м над уровнем земли.

Совет: Рекомендуется уделять внимание всем известным данным и проконтролировать подстановку в формулу, чтобы получить правильный ответ.

Задача на проверку: Сколько энергии выделится, если 5 кг воды охладиться с 20°C до 5°C? Удельная теплоемкость воды составляет 4186 Дж/кг*°C.