З якого матеріалу виготовлена кулька, масою 900 г, яку нагріли до 155°С, а потім опустили в посудину з 3 л води

Тема: Тепловой обмен

Объяснение: В данной задаче мы имеем кульку и посудину с водой, между которыми происходит теплообмен. Для решения задачи необходимо использовать законы теплового обмена, в частности закон сохранения теплоты.

Сначала рассмотрим ситуацию до теплообмена. Масса кульки составляет 900 г. Для расчета теплоемкости (количество энергии, необходимое для изменения температуры тела) воспользуемся формулой:

Q = mcΔT,

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

Теплоемкость материала кульки нам неизвестна, поэтому рассмотрим только изменение температуры:

Q1 = mcΔT1,

где Q1 - количество тепла, m - масса кульки, c - удельная теплоемкость, ΔT1 - изменение температуры.

Теперь учтем, что после теплообмена температура равна 15°С. Используем формулу:

Q2 = mcΔT2,

где Q2 - количество тепла, m - масса кульки, c - удельная теплоемкость, ΔT2 - изменение температуры.

Согласно закону сохранения теплоты: Q1 = -Q2.

Исходя из этих соображений, можем составить уравнение:

mcΔT1 = -mcΔT2.

И, зная значения ΔT1 и ΔT2, мы можем вычислить удельную теплоемкость c материала кульки.

Пример использования: Ученику предлагается решить задачу о тепловом обмене, как описано выше.

Совет: Чтобы лучше понять тепловой обмен, рекомендуется изучить основы термодинамики и теплопередачи. Важно помнить, что в задачах этого типа необходимо учитывать законы сохранения энергии.

Упражнение: Представьте, что у вас есть кулька, массой 500 г, и она нагревается с 20°С до 60°С. Известно, что удельная теплоемкость материала кульки равна 0.4 Дж/г°C. Сколько тепла необходимо для нагревания кульки?