Global EE

Количество… — Задание Физика 8 Класс №00049453

Задание №11. Задания из Сборников и Задачников

Количество Теплоты и Энергия Топлива

№2. Задание без номера

ID: 00049453

В воду массой $5\text{ кг}$, взятую при температуре $7\text{ }{}^\circ\text{С}$, погрузили кусок железа, нагретый до $540\text{ }{}^\circ\text{С}$. Определите массу железа, если температура смеси стала равной $40\text{ }{}^\circ\text{С}$.

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

Ответ дайте в кг, округлив до целых.

Источник: Сборник дидактических материалов Пёрышкина

Решение

Раскалённый кусок железа опускают в холодную воду, она шипит, а потом всё успокаивается на одной температуре, $40$ °С. Пока температура выравнивается, железо отдаёт теплоту, а вода получает. Потерь условие не называет, поэтому отданная теплота равна полученной.

С воды удобно начать, про неё известно всё. Она нагрелась от $7$ до $40$ °С, то есть на $33$ градуса:

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

Железо остыло от $540$ до $40$ °С, то есть на $500$ градусов. Обрати внимание: конечная у него та же, что и у воды, а не $7$ °С. Его теплоту записываем через неизвестную массу:

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

Приравниваем отданную и полученную теплоту и находим массу:

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

Округляем до целых: $3$ кг.

Подставим обратно: $460\cdot 3\cdot 500=690\,000$ Дж, почти те же $693\,000$ Дж. Разница из-за округления.

Ответ

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