Стальную деталь массой 300 г, разогретую до 300 °С, бросили в воду массой 5 кг при температуре 20 °С. На сколько градусов повысилась температура воды, если вся выделенная деталью энергия пошла на нагревание воды?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи будем использовать тепловое равновесие:

Пусть t - температура воды после того, как стальная деталь погрузилась в воду и до установления теплового равновесия.

Q(Сталь) = Q(Вода)

c(Сталь) m(Сталь) Δt = c(Вода) m(Вода) Δt

где c(Сталь) - удельная теплоемкость стали, m(Сталь) - масса стали, Δt - изменение температуры стали, c(Вода) - удельная теплоемкость воды, m(Вода) - масса воды.

c(Сталь) = 0,45 кДж/(кг°C
m(Сталь) = 0,3 к
Δt = 300 - 20 = 280 °
c(Вода) = 4,18 кДж/(кг°C
m(Вода) = 5 кг

0,45 0,3 280 = 4,18 5 Δt

37,8 = 20,9 * Δt

Δt = 37,8 / 20,9 ≈ 1,81 °C

Таким образом, температура воды повысилась на примерно 1,81 °C.