Какая температура будет у медного бруска массой 2 кг после поглощения всей внутренней энергии, выделенной
Какая температура будет у медного бруска массой 2 кг после поглощения всей внутренней энергии, выделенной при охлаждении 200 г воды с температуры 100°C до 20°C? Теплоёмкость воды равна 4200 Дж/кг°C, а теплоёмкость меди равна 380 Дж/кг°C.
Sonya 24
Чтобы решить данную задачу, нам необходимо использовать закон сохранения энергии. Мы знаем, что внутренняя энергия, освобождаемая охлаждаемой водой, будет поглощена медным бруском.Сначала найдем количество теплоты, которое отдаст вода при охлаждении. Для этого воспользуемся формулой:
\[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T \]
где Q - количество теплоты, m - масса воды, c - теплоемкость воды, а ΔT - изменение температуры воды.
Подставим значения: m = 200 г = 0.2 кг, c = 4200 Дж/кг°C, ΔT = 100°C - 20°C = 80°C:
\[ Q = 0.2 \cdot 4200 \cdot 80 = 67200 \, Дж \]
Теперь, используя закон сохранения энергии, найдем изменение температуры медного бруска. Формула для расчета изменения температуры:
\[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T \]
где Q - количество поглощенной теплоты, m - масса меди, c - теплоемкость меди, а ΔT - изменение температуры.
Масса меди равна 2 кг, c = 380 Дж/кг°C, а Q мы уже рассчитали и оно равно 67200 Дж. Подставим значения и найдем ΔT:
\[ 67200 = 2 \cdot 380 \cdot \Delta T \]
\[ \Delta T = \frac{67200}{2 \cdot 380} = \frac{67200}{760} \approx 88.42 \, °C \]
Таким образом, температура медного бруска после поглощения всей внутренней энергии, выделенной при охлаждении воды с температуры 100°C до 20°C, будет примерно 88.42°C.