В сосуд содержащий 0.75л воды при температуре 20C опустили стальное сверло нагретый до температуры 200 градусов В сосуд установилась температура 43 градусов Чему равна масса сверла потерями энергии на нагревание сосуда и окружающего воздуха пренебречь ответ выразите в килограммах округлив до целого числа
Для решения данной задачи воспользуемся законом сохранения энергии. Изначально всего тепловая энергия содержится в сверле:
Q1 = cm1(T1-T0),
где c - удельная теплоемкость стали, m1 - масса сверла, Т1 - начальная температура сверла, Т0 - температура окружающей среды, равна 20 градусов.
После опускания сверла в воду, всё тепло отдастся воде:
Q1 = Q2,
cm1(T1-T0) = cm2(T2-T0),
где m2 - масса воды, Т2 - конечная температура смеси.
Так как изначально в сосуде только вода, то m2 = 0.75 кг, T2 = 43 градуса. Теплоемкость воды меняем c = 4200 Дж/(кг*градус).
Подставим все данные и найдем m1:
c(200-20) = c(0.75)*(43-20),
180c = 945,
m1 = 945/180 = 5.25 кг,
Масса сверла равна 5.25 кг.