ID: 00007880
Какова масса воды, если известно, что при охлаждении на 7 °С помещенной в нее медной детали массой 600 г вода нагрелась на 1 °С? Тепловыми потерями можно пренебречь. Ответ дайте в кг.
Источник: ФИПИ
m_2 = 600 г = 0{,}6 кг — масса медной детали
\Delta t_2 = 7\ ^\circС — на столько остыла медь
\Delta t_1 = 1\ ^\circС — на столько нагрелась вода
c_2 = 400 Дж/(кг·°С) — удельная теплоёмкость меди
c_1 = 4200 Дж/(кг·°С) — удельная теплоёмкость воды
m_1 — масса воды
Тепловыми потерями пренебрегаем, поэтому всё тепло, отданное остывающей медью, получает вода. Запишем уравнение теплового баланса:
Q_{\text{отд}} = Q_{\text{получ}}
Медь отдаёт тепло Q_{\text{отд}} = c_2 m_2 \Delta t_2, вода получает Q_{\text{получ}} = c_1 m_1 \Delta t_1. Приравниваем:
c_2 m_2 \Delta t_2 = c_1 m_1 \Delta t_1
Выражаем массу воды:
m_1 = \frac{c_2 m_2 \Delta t_2}{c_1 \Delta t_1} = \frac{400 \cdot 0{,}6 \cdot 7}{4200 \cdot 1} = \frac{1680}{4200} = 0{,}4\ \text{кг}.
m_1 = 0,4 кг