До какой температуры нагрелась во время работы стальная фреза массой 1кг. Если после опускания её в алюминивый калориметр массой 200г температура 1л воды повысилась с 11С до 30С?
(Сст = 460 Дж/кг-К, Сал = 880 Дж/кг-К, Св = 4200 Дж/кг-К)
Подробно! спасибо

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Используем закон сохранения энергии:

Qст + Qал + Qж = 0

где Qст - количество теплоты, переданное стальной фрезе, Qал - количество теплоты, переданное алюминиевому калориметру, Qж - количество теплоты, переданное воде.

Qст = mст cст ΔTст
Qал = мал сал ΔТал
Qж = мв св ΔТж

где m - масса, c - удельная теплоемкость, ΔT - изменение температуры.

В нашем случае:

mст = 1 кг
мал = 0.2 кг
ΔТж = 30 - 11 = 19°С

Подставляем значения и находим температуру стальной фрезы:

1 460 ΔТст + 0.2 880 ΔТал + 1 4200 19 = 0

460 ΔТст + 176 ΔТал + 7980 = 0

Так как у нас два неизвестных, надо воспользоваться вторым уравнением:

Qст = Qал

mст cст ΔТст = мал сал ΔТал

1 460 ΔТст = 0.2 880 ΔТал

460 ΔТст = 176 ΔТал

Теперь можем составить систему уравнений:

460 ΔТст = 176 ΔТал
460 ΔТст + 176 ΔТал + 7980 = 0

Решая её, получаем:

ΔТст = 7°С
ΔТал = 19°С - 7°С = 12°С

Теперь можем найти конечную температуру стальной фрезы:

Тстфин = Тстнач + ΔТст = 11 + 7 = 18°С

Таким образом, стальная фреза нагрелась до 18°С во время работы.