Яку масу металу, який був нагрітий до 540 °С, потрібно додати до 5 кг маси заліза при температурі 7 °С, щоб отримати

Тема: Расчет температуры смеси

Объяснение: Для решения данной задачи мы можем использовать закон сохранения теплоты. Согласно этому закону, тепло, выделенное одним телом, равно теплу, поглощенному другим телом.

Для начала найдем количество тепла, выделенное металлом при остывании:
Q1 = m1 * c1 * ΔT1

где m1 - масса металла, c1 - удельная теплоемкость металла, ΔT1 - изменение температуры металла.

Найдем количество тепла, поглощенное заложенной массой железа при нагревании:
Q2 = m2 * c2 * ΔT2

где m2 - масса железа, c2 - удельная теплоемкость железа, ΔT2 - изменение температуры железа.

Также, поскольку сумма тепла сохраняется:
Q1 + Q2 = 0

Решая данное уравнение, мы можем найти изменение температуры смеси и использовать его для определения итоговой температуры.

Пример: Пусть удельная теплоемкость металла, масса металла и масса железа заданы следующим образом: c1 = 0.5 кДж/кг·°С, m1 = 3 кг, m2 = 5 кг, температура металла равна 540 °С, а температура железа равна 7 °С. Требуется найти температуру смеси.

Решение:
Q1 = m1 * c1 * ΔT1 = 3 кг * 0.5 кДж/кг·°С * (540 °С - T) = 1.5 (540 °С - T) кДж
Q2 = m2 * c2 * ΔT2 = 5 кг * 0.5 кДж/кг·°С * (T - 7 °С) = 2.5 (T - 7) кДж

Q1 + Q2 = 1.5 (540 °С - T) + 2.5 (T - 7) = 0
Перегруппируя уравнение, мы получаем:
270 - 1.5T + 2.5T - 17.5 = 0
1T = 252.5
T = 252.5 °С

Таким образом, итоговая температура смеси будет равна 252.5 °С.

Подсказка: При решении данной задачи важно учитывать, что изменение температуры одного тела приводит к изменению температуры другого тела. Используйте закон сохранения теплоты и правильно подставляйте значения в соответствующие формулы.

Задание: Пусть удельная теплоемкость металла равна 0.3 кДж/кг·°С, масса металла равна 4 кг, масса железа равна 7 кг, температура металла равна 800 °С, а температура железа равна 10 °С. Найдите температуру смеси.