Дано:
Масса воды, (m_в = 6) л = 6 кг
Изменение температуры воды, (\Delta t_в = 10) °С
Начальная температура воды, (t_{в_нач} = 25) °С
Масса заготовки, (m_з = 0.5) кг
Удельная теплоёмкость воды, (c_в = 4200) Дж/(кг·°С)
Удельная теплоёмкость стали, (c_з = 460) Дж/(кг·°С)
Необходимо найти температуру заготовки, (t_з).
Решение:
1. Запишем уравнение теплового баланса:
(Q_{отдано} = Q_{получено})
Тепло, отданное заготовкой, равно теплу, полученному водой:
(m_з c_з (t_з - t_{в_конеч}) = m_в c_в \Delta t_в)
2. Конечная температура воды:
(t_{в_конеч} = t_{в_нач} + \Delta t_в = 25 + 10 = 35) °С
3. Подставим известные значения в уравнение теплового баланса:
(0.5 \cdot 460 \cdot (t_з - 35) = 6 \cdot 4200 \cdot 10)
(230 \cdot (t_з - 35) = 252000)
(t_з - 35 = \frac{252000}{230} \approx 1095.65)
(t_з \approx 1095.65 + 35 = 1130.65) °С
4. Округлим до целого числа сотен градусов:
(t_з \approx 1100) °С
Ответ: 1100 °С