Please help. The blacksmith forged a steel sword (CCT = 0.5 kJ/(kg·°C)) weighing 1 kg, and then immersed

Тема занятия: Тепловое равновесие и определение начальной температуры

Описание:
Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения теплоты.

Сначала нам нужно найти количество тепла, которое потеряло масло при смешивании с мечом. Для этого мы можем использовать формулу:

Q = m1 * C1 * (T1 - Tm)

где Q - количество тепла, m1 - масса меча, C1 - удельная теплоемкость стали, T1 - начальная температура меча, Tm - начальная температура масла.

Затем мы можем использовать эту же формулу, чтобы найти количество тепла, которое поглотило масло:

Q = m2 * C2 * (Tm - T2)

где m2 - масса масла, C2 - удельная теплоемкость масла, T2 - конечная температура масла.

Учитывая, что система тепловая изолирована, количество тепла, потерянное мечом, должно быть равно количеству тепла, полученному маслом:

m1 * C1 * (T1 - Tm) = m2 * C2 * (Tm - T2)

Теперь мы можем заменить известные значения (m1 = 1 кг, C1 = 0.5 кДж/(кг·°C), m2 = 10 кг, C2 = 1.7 кДж/(кг·°C), Tm = 10°C, T2 = 30°C) и решить уравнение для T1. Округлим ответ до ближайшего градуса Цельсия:

1 * 0.5 * (T1 - 10) = 10 * 1.7 * (10 - 30)

Доп. материал:
Дано: m1 = 1 кг, C1 = 0.5 кДж/(кг·°C), m2 = 10 кг, C2 = 1.7 кДж/(кг·°C), Tm = 10°C, T2 = 30°C

Найти: T1 (начальная температура меча)

Решение:

1 * 0.5 * (T1 - 10) = 10 * 1.7 * (10 - 30)

Совет:
Перед решением задачи обратите внимание на значения теплоемкостей и массы. Большие значения масс или удельных теплоемкостей могут привести к большим числам в уравнениях.

Практика:
Стальная пластина массой 0.3 кг имеет начальную температуру 100°C. Она помещается в воду массой 2 кг, которая имеет начальную температуру 20°C. Определите конечную температуру системы, предполагая, что нет потерь тепла в окружающую среду. Удельная теплоемкость стали равна 0.45 кДж/(кг·°C), а удельная теплоемкость воды равна 4.18 кДж/(кг·°C). (Ответ округлите до ближайшего градуса [°C] и не указывайте единицы измерения)