В холодную воду в виде капель выливается расплавленный свинец. Масса воды равна 10 кг, начальная температура равна 20 градусов. Чему будет равна температура воды, если в нее влить расплавленный свинец массой 5 кг? (Теплообменом с окружающей средой пренебречь) . Удельная теплоемкость свинца равна 0,13 кДж (кг. С) , удельная теплота плавления равна 24 кДж/кг, температура плавления равна 327 градусов.
Для решения этой задачи используем закон сохранения энергии:
Q потерянное металлом = Q полученное водой
mcΔT = mL + mc*ΔT
где m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры воды, L - удельная теплота плавления металла.
Перепишем уравнение, используя данные задачи:
10 4,18 (T - 20) = 5 24 + 5 0,13 * (T - 327)
41,8T - 4,18 * 200 = 120 + 0,65T - 212,75
41,8T - 4,18 * 200 - 0,65T + 212,75 = 120
41,8T - 836 - 0,65T + 212,75 = 120
41,8T - 0,65T - 623,25 = 120
41,15T = 743,25
T = 18,05
Таким образом, температура воды после добавления расплавленного свинца массой 5 кг будет равна 18,05 градусов.