В начальный момент было 10 литров воды с температурой 5 градусов. Для охлаждения в воду опустили предмет из неизвестного металла, который имел начальную температуру 30 градусов. После извлечения температура предмета составляла 12 градусов, а воды — 8 градусов. Найдите количество джоулей, необходимых для нагревания этого предмета на 6 градусов.
Проверенный ответ:
Инструкция: Для решения этой задачи нам понадобится использовать закон сохранения энергии, который гласит, что изменение внутренней энергии системы равно количеству тепла, полученного или потерянного системой. Это можно выразить следующим уравнением:
ΔQ = mcΔT
Где:
— ΔQ — изменение теплоты (в джоулях)
— m — масса вещества (в килограммах)
— c — удельная теплоемкость вещества (в джоулях на градус Цельсия)
— ΔT — изменение температуры (в градусах Цельсия)
Сначала найдем изменение температуры предмета:
ΔTпредмета = конечная температура предмета — начальная температура предмета
ΔTпредмета = 12 градусов — 30 градусов = -18 градусов
Теперь найдем изменение температуры воды:
ΔTводы = конечная температура воды — начальная температура воды
ΔTводы = 8 градусов — 5 градусов = 3 градуса
Мы знаем массу воды (10 литров) и массу предмета можно найти, используя закон сохранения массы:
mводы = mпредмета
Теперь мы можем рассчитать количество теплоты, необходимое для нагревания предмета на 6 градусов:
ΔQ = mпредмета * cпредмета * ΔTпредмета
Пример использования:
Вычислите количество джоулей, необходимых для нагревания этого предмета на 6 градусов.
Совет: При решении подобных задач важно следить за единицами измерения и удостовериться, что все значения переведены в нужные единицы (например, температуру в градусы Цельсия, массу в килограммы и удельную теплоемкость в джоули на градус Цельсия).