В воду массой 300 г, температура которой 10°С, опускают гири при температуре 100°С. Конечная температура стала 31°С. Из чего сделаны гири? Тепловыми потерями пренебречь.
Для решения данной задачи мы можем использовать закон сохранения теплоты. Пусть теплоемкость воды равна (c_1) Дж/(кг·К), масса гирь равна (m_2) кг, а их температура (T_2)°С.
Мы имеем уравнение:
(m_1 c_1 (T_f - T_1) = m_2 c_2 (T_f - T_2)),
где (m_1) - масса воды, (c_1) - теплоемкость воды, (T_f) - конечная температура, (T_1) - начальная температура воды, (c_2) - теплоемкость материала гирь.
Для решения данной задачи мы можем использовать закон сохранения теплоты. Пусть теплоемкость воды равна (c_1) Дж/(кг·К), масса гирь равна (m_2) кг, а их температура (T_2)°С.
Мы имеем уравнение:
(m_1 c_1 (T_f - T_1) = m_2 c_2 (T_f - T_2)),
где (m_1) - масса воды, (c_1) - теплоемкость воды, (T_f) - конечная температура, (T_1) - начальная температура воды, (c_2) - теплоемкость материала гирь.
Подставляя известные значения:
(0.3 \cdot 4.19 \cdot (31 - 10) = m_2 \cdot c_2 \cdot (31 - 100)).
Учитывая, что (c_1 = 4.19 ) Дж/(г·К) и (c_2 = 0.45 ) Дж/(г·К), найдем массу гирь:
(0.3 \cdot 4.19 \cdot 21 = m_2 \cdot 0.45 \cdot (-69)),
(m_2 = \frac{0.3 \cdot 4.19 \cdot 21}{0.45 \cdot 69} = \frac{26.557}{31.5} \approx 0.843) кг.
Таким образом, гири сделаны из материала массой около 0.843 кг.