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 (\(\Delta T\)):

\(Q = m_{\text{воды}} \cdot c_{\text{воды}} \cdot \Delta T\)

Для медного кубика мы можем использовать аналогичную формулу:

\(Q = m_{\text{кубика}} \cdot c_{\text{меди}} \cdot \Delta T\)

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.