Нагретый в печи стальной брусок массой 200г опустили в воду массой 250г при температуре 15°С. Температура воды повысилась до 25°С. Вычислите температуру в печи.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи воспользуемся законом сохранения энергии.

Пусть масса стального бруска равна m1 = 200 г = 0,2 кг, его начальная температура равна t1 (неизвестная величина), масса воды равна m2 = 250 г = 0,25 кг, ее начальная температура равна t2 = 15°C = 15 + 273 = 288 К, а итоговая температура равна t3 = 25°C = 25 + 273 = 298 К.

Согласно закону сохранения энергии, тепло, отданное нагретому бруску, равно теплу, полученному в результате нагревания воды:

m1 c1 (t3 - t1) = m2 c2 (t3 - t2),

где c1 - удельная теплоемкость стали (500 Дж/(кг·К)), c2 - удельная теплоемкость воды (4200 Дж/(кг·К)).

Перепишем это уравнение в следующем виде:

0,2 500 (298 - t1) = 0,25 4200 (298 - 288),

100 * (298 - t1) = 1050,

298 - t1 = 1050 / 100,

t1 = 2,98 К.

Таким образом, температура в печи до опускания стального бруска в воду составляла 2,98°C или 275,98 K.