Какая была исходная температура медного кубика, если вода массой 100 г, изначально имела температуру 20 градусов и была

Шерлок

47

Для решения этой задачи нам понадобится использовать закон сохранения энергии. В данном случае мы можем сказать, что когда медный кубик погружается в воду, он передает ей свою энергию в виде тепла, а вода в свою очередь нагревается.

Закон сохранения энергии можно записать следующим образом:

$Q_{\text{потеря}}+Q_{\text{приобретение}}=0$

где $Q_{\text{потеря}}$ - количество тепла, которое теряется медным кубиком, и $Q_{\text{приобретение}}$ - количество тепла, которое поглощает вода.

Количество тепла, которое поглощает вода, можно выразить через массу воды ($m_{\text{воды}}$), ее теплоемкость ($c_{\text{воды}}$) и изменение ее температуры ($\mathrm{\Delta }T$):

$Q=m_{\text{воды}}\cdot c_{\text{воды}}\cdot \mathrm{\Delta }T$

Для медного кубика мы можем использовать аналогичную формулу:

$Q=m_{\text{кубика}}\cdot c_{\text{меди}}\cdot \mathrm{\Delta }T$

В данной задаче нам известны следующие значения:

$m_{\text{воды}}=100\text{г}$ (масса воды)
$c_{\text{воды}}=4.18\text{Дж/(г}\cdot \text{°C)}$ (удельная теплоемкость воды)
${Т}_1=20\text{°C}$ (начальная температура воды)
${Т}_2=25\text{°C}$ (конечная температура воды)

Остается найти значения $m_{\text{кубика}}$ (масса медного кубика) и $c_{\text{меди}}$ (удельная теплоемкость меди).

Для этого можно воспользоваться массо-объемным соотношением меди (${\rho }_{\text{меди}}=8.96{\text{г/см}}^3$) и формулой для объема кубика ($V_{\text{кубика}}=a^3$):

$m_{\text{кубика}}={\rho }_{\text{меди}}\cdot V_{\text{кубика}}$

Подставив это значение в формулу для теплоемкости меди ($c_{\text{меди}}=0.39\text{Дж/(г}\cdot \text{°C)}$), мы можем найти значение $Q_{\text{потеря}}$ и положить его равным $-Q_{\text{приобретение}}$. Подставив в полученное уравнение известные значения, мы сможем найти исходную температуру медного кубика.

Давайте подставим все значения в уравнения и решим задачу.