Какова масса стальной детали, нагретой предварительно до 500 градусов С, если при опускании её в сосуд, содержащей 18,6л воды при 13 градусах С, вода нагрелась до 35 градусов С? Испарением и потерями тепла пренебречь

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи нам необходимо использовать закон сохранения теплоты.

Поскольку стальная деталь была нагрета до 500 градусов C, то можно предположить, что её температура после помещения в воду составила 35 градусов C. Следовательно, разность температур между стальной деталью и водой составила 500 - 35 = 465 градусов C.

Объём воды, в которой была помещена стальная деталь, равен 18,6 л.

Тепло, выделившееся при охлаждении стальной детали до температуры воды, равно теплу, поглощённому водой:

m1 c1 (t1 - t) = m2 c2 (t - t2),

где m1 - масса стальной детали, c1 - удельная теплоёмкость стали, t1 - температура стали до помещения в воду, m2 - масса воды, c2 - удельная теплоёмкость воды, t2 - температура воды до помещения в неё детали, t - температура воды после помещения в неё детали.

Теплоёмкость стали c1 = 0,45 кДж / (кг град),
удельная теплоёмкость воды c2 = 4,18 кДж / (кг град).

Подставляем известные значения:

m1 0,45 кДж / (кг град) (500 - 35) град = 18,6 кг 4,18 кДж / (кг град) (35 - 13) град.

Выразим массу стальной детали m1:

m1 = (18,6 4,18 (35 - 13)) / (0,45 * (500 - 35)) = 6,24 кг.

Итак, масса стальной детали составляет 6,24 кг.