В 1 литре воды при температуре 18°С вылили 300 г расплавленного олова, температура которого составляет 232°С. На сколько градусов при этом нагрелась вода?

Физика 9 класс Температура и теплообмен температура воды расплавленное олово нагрев воды теплообмен физика Теплоёмкость расчет температуры термодинамика физические законы изменение температуры Новый

Для решения этой задачи мы будем использовать принцип сохранения энергии, который гласит, что количество теплоты, отданное одним телом, равно количеству теплоты, полученному другим телом. В данном случае теплота, отданная олову, равна теплоте, полученной водой.

Обозначим:

• m1 = 1 кг (масса воды, так как 1 литр воды = 1 кг)
• c1 = 4200 Дж/(кг·°С) (удельная теплоемкость воды)
• T1 = 18°С (начальная температура воды)
• m2 = 0.3 кг (масса олова, 300 г = 0.3 кг)
• c2 = 210 Дж/(кг·°С) (удельная теплоемкость олова)
• T2 = 232°С (начальная температура олова)
• T = ? (конечная температура системы)

Сначала запишем уравнение для количества теплоты:

Теплота, отданная оловом:

Q1 = m2 * c2 * (T2 - T)

Теплота, полученная водой:

Q2 = m1 * c1 * (T - T1)

Согласно принципу сохранения энергии, мы можем записать:

m2 * c2 * (T2 - T) = m1 * c1 * (T - T1)

Теперь подставим известные значения:

0.3 * 210 * (232 - T) = 1 * 4200 * (T - 18)

Упростим уравнение:

63 * (232 - T) = 4200 * (T - 18)

Раскроем скобки:

14616 - 63T = 4200T - 75600

Теперь соберем все T в одну сторону:

14616 + 75600 = 4200T + 63T

90216 = 4263T

Теперь найдем T:

T = 90216 / 4263 ≈ 21.14°С

Теперь мы можем найти, на сколько градусов нагрелась вода:

ΔT = T - T1 = 21.14 - 18 = 3.14°С

Ответ: Вода нагрелась примерно на 3.14°С.