4. На сколько изменится температура воды объёмом $V_1=300$ мл, если она получит всю энергию, выделившуюся при охлаждении свинцового цилиндра массой $m_2=0{,}21$ кг от температуры $t_1=120\ ^\circ\mathrm C$ до температуры $t_2=20\ ^\circ\mathrm C$? Удельная теплоёмкость воды $c_1=4{,}2\cdot10^3\ \mathrm{Дж/(кг\cdot^\circ C)}$, удельная теплоёмкость свинца $c_2=1{,}2\cdot10^2\ \mathrm{Дж/(кг\cdot^\circ C)}$, плотность воды $\rho=1{,}0\cdot10^3\ \mathrm{кг/м^3}$.

Question

Вопрос: $Фото задания: 4. На сколько изменится температура воды объёмом $V_1=300$ мл, если она получит всю энергию, выделившуюся при охлаждении…$ Фото задания

4. На сколько изменится температура воды объёмом $V_1=300$ мл, если она получит всю энергию, выделившуюся при охлаждении свинцового цилиндра массой $m_2=0{,}21$ кг от температуры $t_1=120\ ^\circ\mathrm C$ до температуры $t_2=20\ ^\circ\mathrm C$? Удельная теплоёмкость воды $c_1=4{,}2\cdot10^3\ \mathrm{Дж/(кг\cdot^\circ C)}$, удельная теплоёмкость свинца $c_2=1{,}2\cdot10^2\ \mathrm{Дж/(кг\cdot^\circ C)}$, плотность воды $\rho=1{,}0\cdot10^3\ \mathrm{кг/м^3}$.

Accepted Answer

Дано: $V_1=300$ мл $=3{,}0\cdot10^{-4}$ м³; $m_2=0{,}21$ кг; $t_1=120\ ^\circ\mathrm C$; $t_2=20\ ^\circ\mathrm C$; $c_1=4{,}2\cdot10^3$ Дж/(кг·°C); $c_2=1{,}2\cdot10^2$ Дж/(кг·°C); $\rho=1{,}0\cdot10^3$ кг/м³.

Найдём массу воды: $m_1=\rho V_1=1{,}0\cdot10^3\cdot3{,}0\cdot10^{-4}=0{,}30$ кг.
Теплота, выделившаяся при охлаждении свинца: $Q=m_2c_2(t_1-t_2)=0{,}21\cdot1{,}2\cdot10^2\cdot(120-20)=2520$ Дж.
Вся эта энергия нагревает воду: $Q=m_1c_1\Delta t$. Поэтому $\Delta t=\frac{Q}{m_1c_1}=\frac{2520}{0{,}30\cdot4{,}2\cdot10^3}=2\ ^\circ\mathrm C$.

Ответ: температура воды повысится на $2\ ^\circ\mathrm C$.