В воду массой 5кг взятую при температуре 7 градусов С, погрузили кусок железа, нагретый до 540градусов С. Определите массу железа если температура смеси стала равной 40 градусам С.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи воспользуемся законом сохранения теплоты:

М1 c (T1 - Tср) = М2 c (Tср - Т2),

где М1 - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, T1 - начальная температура воды, Tср - средняя температура, М2 - масса железа, T2 - конечная температура.

Подставляем известные значения:

5 кг 4200 Дж/(кг °C) ( 40°C - (7°C + (540°C - 40°C)/2 ) = М2 450 Дж/(кг °C) (40°C - 40°C)

Вычисляем:

5 4200 (40 - (7 + 540 - 40)/2) = М2 450 0,
5 4200 (40 - (7 + 500)/2) = 0,
5 4200 (40 - (7 + 500)/2) = 0,
5 4200 (40 - 253.5/2) = 0,
5 4200 (40 - 126.75) = 0,
5 4200 26.25 = 0,
М2 = 5 4200 26.25 / 450 = 5 42 26.25 / 45 = 210 * 26.25 / 45 = 1225 / 2 = 612.5 кг.

Ответ: масса железа равна 612.5 кг.