Какова температура воды в сосуде объёмом 4 л, если она отдала окружающей среде 672 кДж тепла и охладилась? Удельная теплоёмкость воды составляет 4200 Дж/(кг·°С), а плотность - 1000 кг/м³?

Физика 8 класс Теплообмен и теплоёмкость температура воды сосуд объёмом 4 л теплоотдача удельная теплоёмкость плотность воды охлаждение воды физика 8 класс Новый

Чтобы найти температуру воды в сосуде, нам нужно использовать формулу, которая связывает количество тепла, отданного телом, с его удельной теплоёмкостью, массой и изменением температуры. Формула выглядит так:

Q = m * c * ΔT

Где:

• Q - количество тепла, переданное окружающей среде (в нашем случае Q = 672 кДж = 672000 Дж);
• m - масса воды;
• c - удельная теплоёмкость воды (c = 4200 Дж/(кг·°С));
• ΔT - изменение температуры.

Теперь начнем с вычисления массы воды. Мы знаем, что плотность воды составляет 1000 кг/м³, а объём воды равен 4 л (литры). Поскольку 1 л = 0.001 м³, 4 л = 0.004 м³. Теперь используем формулу для нахождения массы:

m = ρ * V

Где:

• ρ - плотность воды (1000 кг/м³);
• V - объём воды (0.004 м³).

Подставим значения:

m = 1000 кг/м³ * 0.004 м³ = 4 кг

Теперь мы знаем массу воды. Теперь подставим все известные значения в формулу для количества тепла:

672000 Дж = 4 кг * 4200 Дж/(кг·°С) * ΔT

Теперь решим уравнение для ΔT:

ΔT = 672000 Дж / (4 кг * 4200 Дж/(кг·°С))

Посчитаем:

ΔT = 672000 / 16800 = 40 °C

Это означает, что температура воды снизилась на 40 °C. Если мы знаем начальную температуру воды, мы можем найти конечную температуру. Например, если начальная температура была 20 °C, то:

Конечная температура = Начальная температура - ΔT

Конечная температура = 20 °C - 40 °C = -20 °C

Таким образом, если начальная температура была 20 °C, то после отдачи тепла температура воды станет -20 °C. Если начальная температура была выше, например, 60 °C, то:

Конечная температура = 60 °C - 40 °C = 20 °C

Таким образом, конечная температура воды зависит от её начальной температуры. Если у вас есть начальная температура, вы можете подставить её в формулу, чтобы найти конечную. Если начальная температура не известна, мы можем сказать, что вода охладилась на 40 °C.