Чтобы охладить выточенную из меди деталь, имеющую температуру 100 °С, ее погрузили в 420г воды с температурой 15 °С. Определите массу детали, если известно, что в процессе теплообмена вода нагрелась до 18 °С.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи воспользуемся законом сохранения энергии:

mcΔT = mcΔT

где m1 и T1 - масса и температура детали до контакта с водой, m2 и T2 - масса и температура воды до контакта с деталью, m - масса воды, T - температура смеси после установления равновесия.

Так как теплоотдача от детали равна теплоемкости воды, то

m1c1(T1 - T) = m2c2(T - T2).

Теплоемкость меди (c1) равна 0,385 кДж/(кг°C), теплоемкость воды (c2) равна 4,186 кДж/(кг°C).

Тогда из условия задачи получаем:

m1 0,385 (100 - 18) = 420 4,186 (18 - 15).

m1 0,385 82 = 420 4,186 3.

m1 = (420 4,186 3) / (0,385 * 82) ≈ 1200 г.

Следовательно, масса детали составляет около 1200 г.