В воду массой 300 г, температура которой 10 градусов, опускают нагретые в кипящей воде металлические гири общей массой 1 кг, температура воды повышается на 21 градус, из какого материала могут быть изготовлены гири?
Для решения этой задачи можно воспользоваться законом сохранения энергии.
Известно, что вся тепловая энергия, выделенная при остывании гирь, переходит на нагревание воды. Тогда можно записать уравнение:
m1 c1 (T1 - Tc) = m2 c2 (Tc - T2),
где m1 - масса гирь, c1 - удельная теплоемкость гирь, T1 - начальная температура гирь (кипящая вода), Tc - искомая температура гирь (конечная температура после опускания их в воду), m2 - масса воды, c2 - удельная теплоемкость воды, T2 - начальная температура воды.
Из условия задачи известны все значения, кроме удельной теплоемкости гирь c1. Подставляем все известные значения:
1 c1 (100 - Tc) = 0.3 4.18 (Tc - 10).
Решив это уравнение, получим, что удельная теплоемкость гирь c1 равна примерно 1.4 Дж/(г*град).
Исходя из того, что удельная теплоемкость металлов составляет примерно 0.5-0.9 Дж/(г*град), можно сделать вывод, что данные гири могут быть изготовлены из железа, меди или алюминия.
Для решения этой задачи можно воспользоваться законом сохранения энергии.
Известно, что вся тепловая энергия, выделенная при остывании гирь, переходит на нагревание воды. Тогда можно записать уравнение:
m1 c1 (T1 - Tc) = m2 c2 (Tc - T2),
где m1 - масса гирь, c1 - удельная теплоемкость гирь, T1 - начальная температура гирь (кипящая вода), Tc - искомая температура гирь (конечная температура после опускания их в воду), m2 - масса воды, c2 - удельная теплоемкость воды, T2 - начальная температура воды.
Из условия задачи известны все значения, кроме удельной теплоемкости гирь c1. Подставляем все известные значения:
1 c1 (100 - Tc) = 0.3 4.18 (Tc - 10).
Решив это уравнение, получим, что удельная теплоемкость гирь c1 равна примерно 1.4 Дж/(г*град).
Исходя из того, что удельная теплоемкость металлов составляет примерно 0.5-0.9 Дж/(г*град), можно сделать вывод, что данные гири могут быть изготовлены из железа, меди или алюминия.