Температура 5 кг воды повысилась от 7°С до 53°С при опускании в нее нагретой железной гири. Определите массу гири, если после опускания ее в воду температура гири понизилась с 1103°С до 53°С. Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·°С), железа 460 Дж/(кг·°С).
Для решения задачи воспользуемся законом сохранения энергии.
Пусть масса железной гири равна M кг, тогда получим уравнение:
M c_железо 1103−531103 - 531103−53 + 5 c_вода 53−753 - 753−7 = 0
где c_железо - удельная теплоемкость железа, c_вода - удельная теплоемкость воды.
Подставляя данные и решая уравнение, получим:
M = 5<em>4200</em>(53−7)5 <em> 4200 </em> (53 - 7)5<em>4200</em>(53−7) / 460∗(1103−53)460 * (1103 - 53)460∗(1103−53) ≈ 5,33 кг
Таким образом, масса железной гири составляет около 5,33 кг.