Какая будет температура воды, если в нее опустить еще одно тело, нагретое до 80°с, при условии, что температура воды
Теплопередача и изменение температуры воды при опускании нагретого тела.
Пояснение:
Для решения этой задачи нам нужно учесть, что теплота, выделяемая телом, будет передана воде и вызовет изменение ее температуры.
Для начала найдем количества теплоты, которые выделяют оба тела, используя формулу теплопередачи:
Q = mcΔt,
где Q — количество переданной теплоты, m — масса тела, c — удельная теплоемкость вещества, Δt — изменение температуры.
Первое тело:
Q1 = m1c1Δt1 = m1c1(80°С — 30°С),
где m1 — масса первого тела, c1 — его удельная теплоемкость, Δt1 — изменение температуры для первого тела.
Второе тело:
Q2 = m2c2Δt2 = m2c2(30°С — 20°С),
где m2 — масса второго тела, c2 — его удельная теплоемкость, Δt2 — изменение температуры для второго тела.
Суммарное количество переданной теплоты равно нулю, так как вся выделенная теплота будет перейдет от двух тел к воде:
Q1 + Q2 = 0.
m1c1(80°С — 30°С) + m2c2(30°С — 20°С) = 0.
Нам также известно, что после опускания первого тела температура воды повысилась с 20°С до 30°С:
m1c1(80°С — 30°С) + m2c2(30°С — 20°С) = mcΔt,
где m — масса воды, c — ее удельная теплоемкость, Δt — изменение температуры воды.
Таким образом, мы можем решить эту систему уравнений для определения значения массы воды и ее изменения температуры.
Пример использования:
Количество воды равно 2 кг, масса первого тела — 0,5 кг, удельная теплоемкость первого тела — 0,2 кДж/К, удельная теплоемкость воды — 4,18 кДж/К. Найдем изменение температуры воды, если в нее опустить еще одно тело, нагретое до 80°С, при условии, что температура воды повысилась с 20 до 30°С после опускания первого тела.
Совет:
Для лучшего понимания темы можно продолжить изучение законов термодинамики и узнать удельные теплоемкости различных веществ.
Упражнение:
Определите массу второго тела, если известно, что масса первого тела составляет 0,3 кг, его удельная теплоемкость — 0,5 кДж/К, температура воды повысилась на 10°С после опускания первого тела, а масса воды — 1,5 кг.