Global EE

Количество… — Задание Физика 8 Класс №00049358

Задание №11. Задания из Сборников и Задачников

Количество Теплоты и Энергия Топлива

№2. Задание без номера

ID: 00049358

В воду массой $5\text{ кг}$, взятую при температуре $7\text{ }{}^\circ\text{С}$, погрузили железное тело, нагретое до $540\text{ }{}^\circ\text{С}$. Определите массу тела, если температура воды стала равной $40\text{ }{}^\circ\text{С}$.

Удельная теплоёмкость железа $460\ \dfrac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot{}^\circ\text{С}}$, воды $4200\ \dfrac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot{}^\circ\text{С}}$. Потерями теплоты пренебречь.

Ответ дайте в кг, округлив до целых.

Источник: Сборник дидактических материалов Пёрышкина

Решение

Горячее железо в холодной воде. Железо отдаёт теплоту, вода получает, пока их температуры не сравняются. Это уравнение теплового баланса: сколько отдано, столько и получено.

Про воду известно всё. Она нагрелась от $7$ до $40$ °С, то есть на $40-7=33$ градуса:

$$Q_{\text{в}}=4200\cdot 5\cdot 33=693\,000\text{ Дж}$$

Заметь: температура $40$ °С стала общей, поэтому железо остыло от $540$ до $40$ °С, то есть на $540-40=500$ градусов. Масса тела неизвестна, обозначим её $m$:

$$Q_{\text{ж}}=460\cdot m\cdot 500=230\,000\,m$$

Приравниваем отданное и полученное:

$$230\,000\,m=693\,000$$

Отсюда находим массу:

$$m=\dfrac{693\,000}{230\,000}\approx 3{,}01\text{ кг}$$

Округляем до целых: $3$ кг.

Подставим обратно: $3$ кг железа, остыв на $500$ градусов, отдадут $460\cdot 3\cdot 500=690\,000$ Дж. Вода получила $693\,000$ Дж. Разница меньше процента, это след округления.

Ответ

3
Другие задания по теме «Количество Теплоты и Энергия Топлива» (8)