Тепловые Явления — Задание 9 Физика 8 Класс №00049004

Как узнать температуру печи без термометра? По воде. Заготовка лежала в печи и раскалилась до той же температуры, а потом вся её лишняя теплота ушла в воду. Вода испаряться не успевает, поэтому считаем: сколько отдала сталь, столько получила вода.

Воды $7$ литров, а литр воды весит килограмм, значит, $m_{\text{в}}=7\text{ кг}$. Она нагрелась на $35\ {}^\circ\text{С}$ и получила:

$$Q=4200\cdot7\cdot35=1\,029\,000\text{ Дж}$$

Теперь найдём, чем всё закончилось. Вода была $25\ {}^\circ\text{С}$ и потеплела на $35\ {}^\circ\text{С}$. Сталь остывала, пока не сравнялась с ней:

$$t_{\text{к}}=25+35=60\ {}^\circ\text{С}$$

Те же $1\,029\,000\text{ Дж}$ отдала сталь массой $2\text{ кг}$. На один градус остывания она отдаёт:

$$c_{\text{ст}}m_{\text{ст}}=460\cdot2=920\text{ Дж}$$

Значит, остыла она на столько градусов, сколько раз по $920\text{ Дж}$ умещается в отданной теплоте:

$$\Delta t_{\text{ст}}=\dfrac{1\,029\,000}{920}\approx1118\ {}^\circ\text{С}$$

Закончила сталь на $60\ {}^\circ\text{С}$, поэтому начинала на эти $1118$ градусов выше:

$$t_{\text{печи}}\approx60+1118=1178\ {}^\circ\text{С}$$

Округляем до целого числа сотен, и получается $1200\ {}^\circ\text{С}$.

Проверим себя: $920\cdot1118=1\,028\,560\text{ Дж}$, это почти те самые $1\,029\,000\text{ Дж}$ воды.