В машинное масло массой m1=6 кг при температуре T1=300 К опущена алюминиевая деталь массой m2=0,2 кг при температуре T2=480 К. Какая темпера...
Условие:
В машинное масло массой m1=6 кг при температуре T1=300 К опущена алюминиевая деталь массой m2=0,2 кг при температуре T2=480 К. Какая температура установилась после теплообмена? Удельная теплоемкость машинного масла 2100 Дж/кг 0С
Решение:
Для решения этой задачи, мы можем использовать закон сохранения энергии. При теплообмене между маслом и алюминиевой деталью, энергия будет переходить от более горячего объекта к более холодному объекту, пока они не достигнут теплового равновесия.
Мы можем использовать следующее уравнение для решения задачи:
m1 * c1 * (T1 - T) = m2 * c2 * (T - T2)
где m1 и m2 - массы масла и детали соответственно, c1 и c2 - удельные теплоемкости масла и алюминия соответственно, T1 и T2 - начальные температуры масла и детали, а T - искомая температура после теплообмена.
Подставим известные значения в уравнение:
6 кг * 2100 Дж/(кг * °C) * (300 К - T) = 0,2 кг * 900 Дж/(кг * °C) * (T - 480 К)
Упростим уравнение:
12600 Дж/°C * (300 К - T) = 180 Дж/°C * (T - 480 К)
Раскроем скобки:
3780000 Дж - 12600 Дж/°C * T = 180 Дж/°C * T - 86400 Дж
Соберем все члены с T в одну часть уравнения:
12600 Дж/°C * T + 180 Дж/°C * T = 3780000 Дж + 86400 Дж
Упростим:
12780 Дж/°C * T = 3866400 Дж
Разделим обе части уравнения на 12780 Дж/°C:
T = 3866400 Дж / 12780 Дж/°C
T ≈ 302,3 К
Таким образом, после теплообмена установилась температура около 302,3 К.