Уточнение деталей вопроса
Чтобы охладить выточенную из меди деталь, имеющую температуру 100°С, ее погрузили в 420г воды с температурой 15°С. Определите массу детали, если
Ответ на вопрос
после охлаждения температура детали стала равной 25°С.
Для решения данной задачи необходимо использовать закон сохранения теплоты. Согласно этому закону, количество теплоты, выделившееся при охлаждении детали, должно быть равно количеству теплоты, поглощенному водой.
Количество теплоты, выделившееся при охлаждении детали, можно вычислить по формуле:
Q = m * c * ΔT,
где Q — количество теплоты, выделившееся при охлаждении детали (в Дж);
m — масса детали (в кг);
c — удельная теплоемкость меди (385 Дж/(кг*°C));
ΔT — изменение температуры детали (в °C).
Количество теплоты, поглощенное водой, можно вычислить по формуле:
Q = m * c * ΔT,
где Q — количество теплоты, поглощенное водой (в Дж);
m — масса воды (в кг);
c — удельная теплоемкость воды (4186 Дж/(кг*°C));
ΔT — изменение температуры воды (в °C).
Так как количество теплоты, выделившееся при охлаждении детали, должно быть равно количеству теплоты, поглощенному водой, то можно записать уравнение:
m * c * ΔT = m * c * ΔT,
где ΔT — изменение температуры (в °C), которое должно быть одинаковым для детали и воды.
Подставляя известные значения, получаем:
m * 385 * (100 — 25) = 0.42 * 4186 * (25 — 15),
m * 19250 = 17658,
m = 0.917 кг.
Таким образом, масса детали составляет 0.917 кг.