На малюнку показана сталева кулька, яка підвішена до пружинного динамометра. Після розташування кульки в калориметрі

Тема вопроса: Теплопередача и тепловой баланс

Разъяснение:
Кулька и вода обмениваются теплом при розташуванні кульки в калориметрі. Согласно закону сохранения энергии, количество переданного тепла от кульки к воде равно количеству полученного тепла водой. Мы можем использовать формулу:
\[Q_1 = m_1 \cdot c_1 \cdot \Delta T_1\],
где \(m_1\) - масса воды, \(c_1\) - удельная теплоёмкость воды, а \(\Delta T_1\) - изменение температуры воды.

Также, теплоэнергия (Q) представляет собой произведение массы (m), удельной теплоёмкости (c), и изменения температуры (ΔT):
\[Q_1 = m_1 \cdot c_1 \cdot \Delta T_1\]
\[Q_2 = m_2 \cdot c_2 \cdot \Delta T_2\]
где \(m_2\) - масса кульки, \(c_2\) - удельная теплоёмкость кульки, а \(\Delta T_2\) - изменение температуры кульки.

Поскольку они обмениваются теплом, количество полученного тепла водой равно количеству потерянного тепла кулькой:
\[Q_1 = Q_2\]
\[m_1 \cdot c_1 \cdot \Delta T_1 = m_2 \cdot c_2 \cdot \Delta T_2\]
\[200 \cdot 1 \cdot 3,2 = m_2 \cdot 0,45 \cdot \Delta T_2\]

Теперь мы можем решить уравнение, чтобы найти изменение температуры кульки:
\[\Delta T_2 = \frac{200 \cdot 1 \cdot 3,2}{m_2 \cdot 0,45}\]

Например:
Пусть масса кульки равна 150 г.
\[\Delta T_2 = \frac{200 \cdot 1 \cdot 3,2}{150 \cdot 0,45}\]
\[\Delta T_2 = 142,22 °C\]

Таким образом, температура кульки уменьшилась на 142,22 °C.

Совет:
Чтобы лучше понять концепцию теплопередачи и теплового баланса, рекомендуется изучать законы сохранения энергии и изучение различных материалов об удельной теплоемкости разных веществ. Используйте реальные примеры и ощущения, чтобы связать теорию с практикой.

Задание для закрепления:
Пусть масса воды в калориметрі равна 300 г, а изменение температуры воды равно 5 °C. Кульку поместили в калориметрий с относительно таким же удельной теплоемкостью. Найдите массу этой кульки.