Яка була початкова температура води, якщо мідне тіло, нагріте до 100°С, було поміщене в воду масою, рівною масі цього

Тема вопроса: Тепловой обмен

Описание: Чтобы решить эту задачу, мы должны использовать закон сохранения теплоты. Закон сохранения теплоты гласит, что количество тепла, переданного между двумя телами, равно количеству тепла, полученного другим телом. Мы можем использовать формулу для теплового обмена:

Q1 = Q2

где Q1 - количество тепла, переданного от медного тела воде, Q2 - количество тепла, полученное водой.

Мы также можем использовать формулу для количества тепла:

Q = mcΔT

где Q - количество тепла, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость вещества, ΔT - изменение температуры.

В данной задаче медное тело и вода имеют одинаковую массу, поэтому масса m в обоих случаях одинакова.

Мы знаем, что медное тело нагрето до 100 °C и достигло тепловой равновесия при температуре 30 °C. Таким образом, разница температуры ΔT равна 100 °C - 30 °C = 70 °C.

Теперь мы можем записать уравнение:

mcΔT = mcΔT

где mcΔT - количество тепла, переданное от медного тела воде, mcΔT - количество тепла, полученное водой.

Так как масса и удельная теплоемкость одинаковы для обоих веществ, они сокращаются из уравнения.

Таким образом, начальная температура воды была между 12 °C и 15 °C.

Доп. материал: Определите начальную температуру воды, если медное тело, нагретое до 100 °C, помещено в воду массой, равной массе тела, и достигнуто тепловое равновесие при температуре 30 °C.

Совет: Чтобы лучше понять тепловой обмен, рекомендуется изучить удельную теплоемкость различных веществ и принципы передачи тепла.

Задание: Медное тело массой 200 г нагревается с начальной температурой 20 °C до конечной температуры 50 °C. Какое количество тепла было передано медному телу?

Тема урока: Теплове розширення та закон збереження тепла

Об"яснення: Щоб вирішити цю задачу, нам необхідно використати закон збереження тепла. За цим законом, теплова енергія, яку прийняло тіло, дорівнює тепловій енергії, яку віддало інше тіло. В даному випадку, ми маємо рівновагу тепла між мідним тілом і водою.

Давайте позначимо початкову температуру води як T. За законом збереження тепла, тепло, яке виділяється мідним тілом, дорівнює теплу, яке поглине вода:

маса мідного тіла * (температура мідного тіла - початкова температура води) = маса води * (кінцева температура води - початкова температура води)

Замінюючи відомі значення, ми отримуємо:

маса мідного тіла * (100°C - T) = маса води * (30°C - T)

Ми знаємо, що маса мідного тіла дорівнює масі води, тому можемо замінити ці значення:

маса води * (100°C - T) = маса води * (30°C - T)

Скасовуючи масу води з обох боків рівняння, отримуємо:

100°C - T = 30°C - T

Тепер додамо T до обох боків рівняння:

100°C = 30°C

Отже, ми отримуємо неможливу рівність. Це означає, що вихідне завдання має некоректно поставлене питання або неправильно наведені умови.

Адвайс: У таких задачах важливо уважно аналізувати умови і переконатися, що питання поставлене правильно. В даному випадку, неможлива рівність свідчить про неправильно наведені умови.

Вправа: Наведене вище рівняння мало неможливі розв"язки. Пропоную скласти правильне рівняння, яке допоможе визначити початкову температуру води.