Из какого материала изготовлена ложка, если после установления теплового равновесия температура воды снизилась до 99С

Описание: Для решения этой задачи нам необходимо использовать знания о теплопроводности материалов. Теплопроводность зависит от свойств материала и его температуры. Если для двух тел, находящихся в тепловом контакте, отсутствуют потери тепла, то установление теплового равновесия происходит по закону сохранения теплоты.

Материалы с разными коэффициентами теплопроводности нагреваются и охлаждаются с разной скоростью. В данной задаче предполагается, что потери тепла можно пренебречь, что означает отсутствие потерь при передаче тепла от ложки к воде и наоборот.

Для решения задачи вычислим количество тепла, которое передалось между водой и ложкой. Мы можем использовать формулу теплообмена:
Q = m * c * ΔT,
где Q — количество тепла, m — масса вещества, c — удельная теплоемкость материала, ΔT — изменение температуры.

Зная, что масса ложки равна 48 г, начальная температура ложки 29℃, конечная температура воды 99℃, и учитывая, что теплопроводность воды равна 1, мы можем вычислить отношение удельных теплоемкостей:

Q_ложка = m_ложка * c_ложка * ΔT_ложка
Q_вода = m_вода * c_вода * ΔT_вода

Q_ложка / Q_вода = (m_ложка * c_ложка * ΔT_ложка) / (m_вода * c_вода * ΔT_вода)

Подставляя известные значения, получаем:

(48 г * c_ложка * (99℃ — 29℃)) / (1 г * 1 * (99℃ — 29℃)) = c_ложка

Таким образом, мы можем найти удельную теплоемкость ложки, сравнивая ее с удельной теплоемкостью воды.

Пример использования: Удельная теплоемкость ложки 0,94 Дж/г·°C
Совет: Для лучшего понимания этой темы рекомендуется изучить свойства различных материалов, их коэффициенты теплопроводности и удельные теплоемкости.
Упражнение: Рассчитайте, сколько тепла передастся от стеклянного стакана массой 200 г со спиртовым напитком, если начальная температура составляет 20℃, а конечная — 45℃. Удельная теплоемкость спирта равна 2,25 Дж/г·°C. (Потерями тепла можно пренебречь.)