В сосуд с водой при температуре 0 градусов опустили цилиндрический медный стержень, нагретый до температуры 300 градусов. после чего температура воды повысилась до 23 градусов. Объем воды 10 литров, площадь сечения стержня 20 куб. см. Определить длину стержня. Нагреванием сосуда, а также потерями тепла пренебречь

14 Окт 2021 в 19:41
50 +1
0
Ответы
1

Для решения задачи воспользуемся законом сохранения энергии. По условию задачи потерями тепла пренебрегаем, а значит вся теплота от стержня перейдет в воду.

Пусть длина стержня равна L см, его объем V = 20 куб. см, начальная температура стержня T1 = 300°С, начальная температура воды t1 = 0°С, конечная температура системы t2 = 23°С, масса воды M = 10 кг, удельная теплоемкость воды c = 1 ккал/кг°С = 4,18 кДж/кг°С, удельная теплоемкость меди c_m = 0,094 кДж/кг°С.

Количество теплоты, которое получит вода:
Q_в = c M (t2 - t1) = 4,18 10 (23 - 0) = 976,4 кДж.

Теплота, перешедшая из стержня в воду:
Q_st = c_m m (T1 - t1) = c_m V L * (T1 - t1).

Так как вся теплота из стержня перешла в воду, то Q_в = Q_st:
976,4 = 0,094 20 L (300 - 0),
976,4 = 188 L,
L = 976,4 / 188,
L ≈ 5,2 см.

Итак, длина стержня равна примерно 5,2 см.

17 Апр 2024 в 10:00
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир