Яка температура буде в чайнику після того, як у нього відлити 500 г гарячої води масою 90 г та температурою 90 градусів

Тема: Теплопередача и закон сохранения энергии

Описание: Для решения данной задачи мы можем использовать закон сохранения энергии. По этому закону, количество получаемой внутренней энергии равно сумме теплоты, полученной от других объектов, и совершенной работы. В данной задаче все работы отсутствуют, поэтому мы можем сфокусироваться только на теплоте.

Сначала мы рассчитаем количество теплоты, которое передается от горячей воды к чайнику. Для этого используем формулу теплопередачи Q = mcΔT, где Q - количество теплоты, m - масса тела, c - удельная теплоемкость, ΔT - изменение температуры.

Подставим известные значения в формулу:
Q = (90 г) * (4,18 Дж/г°C) * (90°C - 24°C) = 30396 Дж

Теперь мы знаем, что количество теплоты, полученное чайником от горячей воды, равно 30396 Дж. Это же количество теплоты передается от чайника к воде. Так как масса чайника составляет 500 г, то мы можем использовать формулу для определения изменения температуры (ΔT).
Q = mcΔT => 30396 Дж = (500 г) * (4,18 Дж/г°C) * ΔT

Решая данное уравнение относительно ΔT, получаем:
ΔT = 30396 Дж / (500 г * 4,18 Дж/г°C) ≈ 14.5°C

Следовательно, температура в чайнике после добавления горячей воды составит примерно 14.5°C.

Совет: Чтобы лучше понять закон сохранения энергии и теплопередачу, рекомендуется изучить удельную теплоемкость различных веществ и понять, как изменение массы и изменение температуры влияют на количество теплоты, передаваемое между объектами.

Упражнение: В чайник добавили 200 г горячей воды массой 50 г и температурой 85°C. Изначально чайник был пуст и имел температуру 30°C. Какая будет температура в чайнике после добавления воды? Ответ дайте с пояснением шагов решения.