При какой температуре был оловянный шарик массой 20г, если его опустили

Question

Физика: При какой температуре был оловянный шарик массой 20г, если его опустили в стакан с 200 г спирта при температуре 20 градусов и после этого смесь прогрелась до 21 градуса?

Tarantul · Accepted Answer

Для решения этой задачи мы можем использовать формулу для теплопередачи. Теплопередача между двумя телами может быть выражена следующим образом:

\(Q = mc\Delta T\),

где \(Q\) - тепловая энергия, \(m\) - масса тела, \(c\) - удельная теплоёмкость вещества и \(\Delta T\) - разность температур.

Оловянный шарик теряет тепловую энергию и нагревается изначально с температуры "T" до \(21\) градуса, поэтому разность температур будет равна \(21-T\). Откуда получаем следующее выражение:

\(Q_1 = mc(21-T)\),

где \(Q_1\) - тепловая энергия оловянного шарика.

Спирт в обратном процессе, наоборот, получает тепловую энергию и охлаждается от \(21\) градуса до \(20\) градусов, таким образом, разность температур будет равна \(20-21 = -1\). Отсюда получаем следующее выражение:

\(Q_2 = mc(-1)\),

где \(Q_2\) - тепловая энергия спирта.

Согласно закону сохранения энергии, тепловая энергия, полученная спиртом, должна быть равна тепловой энергии, потерянной шариком, то есть \(Q_1 = Q_2\). Подставим значения и решим уравнение:

\(20c(21-T) = 200c(-1)\).

Рассчитаем:

\(20(21-T) = -200\).

Раскроем скобки:

\(420-20T = -200\).

Перенесем переменные:

\(-20T = -620\).

Разделим обе части на \(-20\):

\(T = 31\).

Таким образом, узнали, что оловянный шарик был опущен при температуре \(31\) градуса.

При какой температуре был оловянный шарик массой 20г, если его опустили в стакан с 200 г спирта при температуре

Tarantul

О проекте

Предметы

Задать вопрос

Привет!