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

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:

$\text{потерянное тепло}=\text{масса}\times \text{удельная теплоемкость}\times \text{изменение температуры}$

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

Теперь мы можем записать уравнение на основе закона сохранения тепла:

$\text{масса стали}\times \text{удельная теплоемкость стали}\times \text{изменение температуры стали}=\text{масса воды}\times \text{удельная теплоемкость воды}\times \text{изменение температуры воды}$

Подставим известные значения:

$1,5\text{кг}\times 460\text{Дж/(кг:°С)}\times \mathrm{\Delta }{T}_{steel}=1,5\text{кг}\times 4200\text{Дж/(кг:°С)}\times 40$

Рассчитаем значение $\mathrm{\Delta }{T}_{steel}$:

$1,5\text{кг}\times 460\text{Дж/(кг:°С)}\times \mathrm{\Delta }{T}_{steel}=1,5\text{кг}\times 4200\text{Дж/(кг:°С)}\times 40$

$\mathrm{\Delta }{T}_{steel}=\frac{1,5\text{кг}\times 4200\text{Дж/(кг:°С)}\times 40}{1,5\text{кг}\times 460\text{Дж/(кг:°С)}}$

$\mathrm{\Delta }{T}_{steel}\approx 36,52°С$

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

$\text{Температура в кузнечной печи}$ = $40°С+36,52°С$

$\text{Температура в кузнечной печи}\approx 76,52°С$

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