Задача по физике 8кл На сколько градусов должна остыть кирпичная печь массой 0,5 т, чтобы нагреть воздух в комнате объемом 100 м3 от 10 °С до 20 °С?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи воспользуемся законом сохранения энергии.

Масса воздуха в комнате равна:
m = V p,
где V - объем комнаты (100 м3), p - плотность воздуха (при нормальных условиях - 1,29 кг/м3).
m = 100 1,29 = 129 кг.

Для нагрева воздуха в комнате используется тепло от кирпичной печи. Масса кирпичной печи равна 0,5 т = 500 кг.

Тепло, выделяемое кирпичной печью при остывании на Δt градусов, равно:
Q1 = c m1 Δt,
где c - удельная теплоемкость кирпичной печи (1000 Дж/кг/°C), m1 - масса кирпичной печи (500 кг), Δt - количество градусов, на которые остыла печь.

Чтобы нагреть 129 кг воздуха от 10°C до 20°C, нужно:
Q2 = c m2 Δt,
где c - удельная теплоемкость воздуха (1000 Дж/кг/°C), m2 - масса воздуха (129 кг), Δt - количество градусов, на которые нагреется воздух.

Из условия задачи известно, что тепло, выделенное печью, равно теплу, необходимому для нагрева воздуха:
Q1 = Q2.

Таким образом, получаем уравнение:
c m1 Δt = c m2 Δt.

Подставляя известные значения, получаем:
1000 500 Δt = 1000 129 10,
500000 * Δt = 1290000,
Δt = 2,58 градусов.

Таким образом, кирпичная печь должна остыть на 2,58 градусов.