Какова масса олова, если в сосуд с 2,35 кг воды при 20 градусах Цельсия помещают кусок олова, который был нагрет до 230 градусов Цельсия, и температура воды при этом увеличивается на 15 градусов Цельсия?

Физика 10 класс Теплопередача масса олова температура воды нагрев олова теплообмен физика расчет массы изменение температуры Теплоёмкость термодинамика вода и олово Новый

Для решения этой задачи мы будем использовать закон сохранения энергии. Сначала определим, что происходит в системе: тепло, которое отдает олово, передается воде. Таким образом, мы можем записать уравнение для энергии:

Q_олова = Q_воды

Где:

• Q_олова - тепло, отданное оловом;
• Q_воды - тепло, полученное водой.

Тепло можно выразить через массу, удельную теплоемкость и изменение температуры:

Q = m * c * ΔT

Где:

• m - масса;
• c - удельная теплоемкость;
• ΔT - изменение температуры.

Теперь подставим известные значения:

Для воды:

• m_воды = 2,35 кг;
• c_воды = 4,18 кДж/(кг*°C) (или 4180 Дж/(кг*°C));
• ΔT_воды = 15 °C.

Теперь вычислим тепло, полученное водой:

Q_воды = m_воды * c_воды * ΔT_воды

Q_воды = 2,35 кг * 4180 Дж/(кг*°C) * 15 °C

Q_воды = 2,35 * 4180 * 15 = 147,165 кДж (или 147165 Дж).

Теперь перейдем к олову. Мы знаем, что:

• c_олова = 0,21 кДж/(кг*°C) (или 210 Дж/(кг*°C));
• ΔT_олова = 230 °C - 20 °C = 210 °C.

Теперь подставим это в уравнение для тепла олова:

Q_олова = m_олова * c_олова * ΔT_олова

Теперь мы можем приравнять тепло, отданное оловом, к теплу, полученному водой:

m_олова * c_олова * ΔT_олова = Q_воды

Подставим известные значения:

m_олова * 210 Дж/(кг*°C) * 210 °C = 147165 Дж

Теперь можем выразить массу олова:

m_олова = 147165 Дж / (210 Дж/(кг*°C) * 210 °C)

m_олова = 147165 / 44100

m_олова ≈ 3,34 кг.

Ответ: Масса олова составляет примерно 3,34 кг.