Какая температура в кузнечной печи, если заготовка нагревается на 40 °С, весит 1,5 кг, а вода в сосуде при этом

  • 4
Какая температура в кузнечной печи, если заготовка нагревается на 40 °С, весит 1,5 кг, а вода в сосуде при этом нагревается на 40°C ? Удельные теплоемкости воды и стали равны 4200 Дж/(кг:°С) и 460 Дж/(кг:°С) соответственно. Округлите ответ до целого числа сотен.
Огонь
8
Чтобы решить данную задачу, мы можем воспользоваться законом сохранения тепла. Заготовка и вода нагреваются с одинаковым изменением температуры, поэтому можно сказать, что потерянное тепло заготовкой равно полученному водой.

Потерянное тепло заготовкой можно рассчитать с помощью следующей формулы:

потерянное тепло=масса×удельная теплоемкость×изменение температуры

Тепло, полученное водой, также рассчитывается по этой же формуле.

Теперь мы можем записать уравнение на основе закона сохранения тепла:

масса стали×удельная теплоемкость стали×изменение температуры стали=масса воды×удельная теплоемкость воды×изменение температуры воды

Подставим известные значения:

1,5кг×460Дж/(кг:°С)×ΔTsteel=1,5кг×4200Дж/(кг:°С)×40

Рассчитаем значение ΔTsteel:

1,5кг×460Дж/(кг:°С)×ΔTsteel=1,5кг×4200Дж/(кг:°С)×40

ΔTsteel=1,5кг×4200Дж/(кг:°С)×401,5кг×460Дж/(кг:°С)

ΔTsteel36,52°С

Итак, получаем, что изменение температуры стали примерно равно 36,52 °С. Чтобы найти конечную температуру, мы можем просто прибавить изменение температуры к начальной:

Температура в кузнечной печи = 40°С+36,52°С

Температура в кузнечной печи76,52°С

Округлив ответ до целого числа сотен, получаем: 800 °С.