Стальной резец массой 2 кг был нагрет до температуры 800 градусов С и затем опущен в сосуд, содержащий 15 л воды при температуре 10 градусов С. До какой температуры нагреется вода в сосуде?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи используем закон сохранения энергии:

m1 c1 ΔT1 = m2 c2 ΔT2,

где
m1 = масса резца = 2 кг,
c1 = удельная теплоемкость стали = 0,46 кДж/(кг°C),
ΔT1 = изменение температуры резца = 800°C,
m2 = масса воды = 15 кг,
c2 = удельная теплоемкость воды = 4,186 кДж/(кг°C),
ΔT2 = изменение температуры воды.

Учитывая, что при смене температуры резца и воды нет фазовых переходов, можно учесть только теплоемкость вещества.

Подставляем известные значения и находим ΔT2:

2 0,46 800 = 15 4,186 ΔT2,
1,84 10^3 = 62,79 ΔT2,
ΔT2 ≈ 29,34°C.

Итак, вода в сосуде нагреется до температуры около 39,34°C.