Тепловые Явления — Задание 9 Физика 8 Класс №00048946

Смотри, что тут случилось. Заготовка лежала в печи и раскалилась до температуры печи, её мы и ищем. Потом заготовку опустили в воду: сталь остывает и отдаёт теплоту, а вода эту теплоту забирает.

Вода не испаряется, про другие потери условие молчит, поэтому считаем так: сколько теплоты отдала сталь, столько получила вода. Это уравнение теплового баланса.

Начнём с воды, про неё известно всё. Один литр воды весит один килограмм, значит, в сосуде $5\text{ кг}$. Нагрелась вода на $25\ {}^\circ\text{С}$, поэтому она получила:

$$Q=c_{\text{в}}m_{\text{в}}\Delta t_{\text{в}}=4200\cdot5\cdot25=525\,000\text{ Дж}$$

Теперь главное место задачи. Заготовка остывает не до комнатной температуры, а пока не сравняется с водой. А вода к этому моменту уже нагрелась. Была $25\ {}^\circ\text{С}$, стала на $25\ {}^\circ\text{С}$ теплее:

$$t_{\text{к}}=25+25=50\ {}^\circ\text{С}$$

Сталь отдала те же $525\,000\text{ Дж}$. Масса заготовки $1\text{ кг}$, удельная теплоёмкость стали $460\text{ Дж/(кг}\cdot{}^\circ\text{С)}$. Найдём, на сколько градусов она остыла:

$$\Delta t_{\text{ст}}=\dfrac{Q}{c_{\text{ст}}m_{\text{ст}}}=\dfrac{525\,000}{460\cdot1}\approx1141\ {}^\circ\text{С}$$

Это ещё не температура печи, а только то, на сколько сталь остыла. Закончила она на $50\ {}^\circ\text{С}$, значит, начинала на столько же градусов выше:

$$t_{\text{печи}}=50+1141=1191\ {}^\circ\text{С}$$

Условие просит округлить до целого числа сотен градусов. $1191$ ближе всего к $1200$.

Проверим себя: сталь, остывая на $1141\ {}^\circ\text{С}$, отдаёт $460\cdot1\cdot1141=524\,860\text{ Дж}$. Это почти те самые $525\,000\text{ Дж}$, которые получила вода.