Какова масса растопленного снега М после того, как кузнец нагреет стальную подкову массой m= 680 г до температуры

Для решения данной задачи воспользуемся законом сохранения тепла, согласно которому количество тепла, отданного нагретым телом, равно количеству тепла, поглощенному остывшим телом.

1. Сначала найдем количество тепла, которое отдаст подкова при охлаждении до температуры снега. Для этого воспользуемся формулой:

\( Q_1 = mc \Delta t \),

где \( Q_1 \) - количество тепла, \( m \) - масса стальной подковы, \( c \) - удельная теплоемкость стали, \( \Delta t \) - изменение температуры.

В данном случае, масса подковы \( m = 680 \) г, удельная теплоемкость стали \( c = 460 \) Дж/(кг·°С), и изменение температуры \( \Delta t = t - to = 1000 - 0 = 1000 \) °С. Переведем массу из граммов в килограммы: \( m = 0.68 \) кг.

Подставим известные значения в формулу:

\( Q_1 = 0.68 \cdot 460 \cdot 1000 = 312,800 \) Дж.

2. Далее найдем количество тепла, необходимое для плавления снега. Для этого воспользуемся формулой:

\( Q_2 = mL \),

где \( Q_2 \) - количество тепла, \( m \) - масса растопленного снега, \( L \) - удельная теплота плавления снега.

В данном случае, масса растопленного снега \( m \) является неизвестной величиной, а удельная теплота плавления снега \( L = 340 \) кДж/кг.

Подставим известные значения в формулу:

\( Q_2 = m \cdot 340 \).

3. Из принципа сохранения тепла, согласно которому количество тепла, отданного нагретым телом, равно количеству тепла, поглощенному охлаждаемым телом, получаем уравнение:

\( Q_1 = Q_2 \).

Подставляем найденные значения для \( Q_1 \) и \( Q_2 \):

\( 312,800 = m \cdot 340 \).

Решаем уравнение относительно \( m \):

\( m = \frac{312,800}{340} \approx 920.24 \) г.

Ответ: Масса растопленного снега после нагрева подковы составит около 920 г. Округляем до целых, получаем 920 г.