При якій початковій температурі залізної деталі теплова рівновага встановилась при температурі 47°С, якщо деталь із масою 120 г занурена у машинне масло масою 900 г при температурі 17°С? Значення питомої теплоємності масла - 21000 Дж/кг°С. Дати розв"язання.
Dobryy_Lis_3336
Для решения данной задачи, нам необходимо воспользоваться формулой вычисления теплоемкости.
Теплоемкость (Q) вычисляется по формуле:
\[Q = mc\Delta T\]
где
Q - количество теплоты,
m - масса тела,
c - питомая теплоемкость,
\(\Delta T\) - изменение температуры.
Мы знаем массу детали (120 г), массу масла (900 г), значение питомой теплоемкости масла (21000 Дж/кг\degree C), и изменение температуры (разницу между начальной и конечной температурами).
Для начала, вычислим количество теплоты, поглощенное деталью:
\[Q_1 = m_1c_1\Delta T_1\]
где
\(m_1\) - масса детали,
\(c_1\) - питомая теплоемкость детали,
\(\Delta T_1\) - изменение температуры детали.
Затем, вычислим количество теплоты, поглощенное маслом:
\[Q_2 = m_2c_2\Delta T_2\]
где
\(m_2\) - масса масла,
\(c_2\) - питомая теплоемкость масла,
\(\Delta T_2\) - изменение температуры масла.
Для достижения теплового равновесия, количество теплоты, поглощенное деталью, должно быть равно количеству теплоты, поглощенному маслом:
\[Q_1 = Q_2\]
Мы можем выразить начальную температуру детали, используя эту формулу.
Давайте посчитаем:
\[Q_1 = m_1c_1\Delta T_1 = Q_2 = m_2c_2\Delta T_2\]
Используя известные значения:
\(m_1 = 120 \, \text{г}\),
\(c_1 = ?\) (питомая теплоемкость железной детали),
\(\Delta T_1 = ?\) (разница в начальной и конечной температуре железной детали),
\(m_2 = 900 \, \text{г}\),
\(c_2 = 21000 \, \text{Дж/кг\degree C}\),
\(\Delta T_2 = 47\degree C - 17\degree C = 30\degree C\),
Давайте подставим эти значения в уравнение и найдем значение питомой теплоемкости железной детали (\(c_1\)) и разницу в начальной и конечной температуре железной детали (\(\Delta T_1\)):
\[m_1c_1\Delta T_1 = m_2c_2\Delta T_2\]
После подстановки известных значений и решения уравнения, мы сможем найти искомую начальную температуру железной детали.
Теплоемкость (Q) вычисляется по формуле:
\[Q = mc\Delta T\]
где
Q - количество теплоты,
m - масса тела,
c - питомая теплоемкость,
\(\Delta T\) - изменение температуры.
Мы знаем массу детали (120 г), массу масла (900 г), значение питомой теплоемкости масла (21000 Дж/кг\degree C), и изменение температуры (разницу между начальной и конечной температурами).
Для начала, вычислим количество теплоты, поглощенное деталью:
\[Q_1 = m_1c_1\Delta T_1\]
где
\(m_1\) - масса детали,
\(c_1\) - питомая теплоемкость детали,
\(\Delta T_1\) - изменение температуры детали.
Затем, вычислим количество теплоты, поглощенное маслом:
\[Q_2 = m_2c_2\Delta T_2\]
где
\(m_2\) - масса масла,
\(c_2\) - питомая теплоемкость масла,
\(\Delta T_2\) - изменение температуры масла.
Для достижения теплового равновесия, количество теплоты, поглощенное деталью, должно быть равно количеству теплоты, поглощенному маслом:
\[Q_1 = Q_2\]
Мы можем выразить начальную температуру детали, используя эту формулу.
Давайте посчитаем:
\[Q_1 = m_1c_1\Delta T_1 = Q_2 = m_2c_2\Delta T_2\]
Используя известные значения:
\(m_1 = 120 \, \text{г}\),
\(c_1 = ?\) (питомая теплоемкость железной детали),
\(\Delta T_1 = ?\) (разница в начальной и конечной температуре железной детали),
\(m_2 = 900 \, \text{г}\),
\(c_2 = 21000 \, \text{Дж/кг\degree C}\),
\(\Delta T_2 = 47\degree C - 17\degree C = 30\degree C\),
Давайте подставим эти значения в уравнение и найдем значение питомой теплоемкости железной детали (\(c_1\)) и разницу в начальной и конечной температуре железной детали (\(\Delta T_1\)):
\[m_1c_1\Delta T_1 = m_2c_2\Delta T_2\]
После подстановки известных значений и решения уравнения, мы сможем найти искомую начальную температуру железной детали.
Знаешь ответ?