На сколько изменится температура воды объемом V = 300 мл, если она поглотит всю энергию, высвободившуюся при охлаждении
На сколько изменится температура воды объемом V = 300 мл, если она поглотит всю энергию, высвободившуюся при охлаждении железного блока массой m2 = 0,18 кг от T1 = 85°C до T2 = 15°C? Удельная теплоемкость воды равна C1 = 4,2•10^3 Дж/кг•°C, а удельная теплоемкость железа равна C2 = 4,6•10^2 Дж/кг•°C. Плотность воды равна P = 1,0•10^3 кг/м^3.
15.12.2023 14:56
Объяснение:
Для решения данной задачи нам понадобятся понятия удельной теплоемкости и закона сохранения энергии.
Удельная теплоемкость воды (C1) означает, что для нагревания или охлаждения одного килограмма воды на один градус Цельсия требуется 4,2•10^3 Дж.
Удельная теплоемкость железа (C2) означает, что для нагревания или охлаждения одного килограмма железа на один градус Цельсия требуется 4,6•10^2 Дж.
Плотность воды (P) означает, что один кубический метр воды весит 1,0•10^3 кг.
Используя закон сохранения энергии, можно записать уравнение:
m2 * C2 * (T1 - T2) = V * C1 * ΔT.
Где:
m2 - масса железного блока,
T1 - начальная температура железного блока,
T2 - конечная температура железного блока,
V - объем воды,
C1 - удельная теплоемкость воды,
ΔT - изменение температуры воды.
Подставляя известные значения, получаем:
0,18 кг * 4,6•10^2 Дж/кг•°C * (85 °C - 15 °C) = 300 мл * 4,2•10^3 Дж/кг•°C * ΔT.
Выражая ΔT, получаем:
ΔT = (0,18 кг * 4,6•10^2 Дж/кг•°C * (85 °C - 15 °C)) / (300 мл * 4,2•10^3 Дж/кг•°C).
Решив эту формулу, можно найти изменение температуры воды (ΔT).
Доп. материал:
Подставляя известные значения в формулу из предыдущего объяснения, получаем:
ΔT = (0,18 * 4,6•10^2 * (85 - 15)) / (300 * 4,2•10^3).
Совет:
Чтобы лучше понять данную задачу, освежите свои знания о законе сохранения энергии и удельной теплоемкости.
Ещё задача:
При охлаждении железного блока массой 0,25 кг от температуры 90°C до 20°C, объем воды 400 мл поглощает энергию, равную 1000 Дж. Какое изменение температуры произойдет в воде? Удельная теплоемкость воды равна 4,0•10^3 Дж/кг•°C. (Ответ: -4,4 °C)