На сколько изменится температура воды объёмом V1=300 мл,если она получит всю энергию,выделившуюся при...

Для решения данной задачи необходимо использовать закон сохранения энергии. При охлаждении железного бруска всю выделившуюся энергию поглотит вода, следовательно, изменение теплоты железного бруска равно изменению теплоты воды.

Q1 = Q2

m2 c2 (t2 - t1) = m1 c1 (t2 - t1)

0,18 c2 (15 - 85) = 0,3 c1 (15 - 85)

c2 = 0,3 c1 (15 - 85) / (0,18 * (15 - 85))

Подставив данные из условия, найдем значение удельной теплоемкости железа c2.

Для решения задачи, сначала определим количество тепла, которое выделится при охлаждении железного бруска, а затем найдем, насколько изменится температура воды при получении этого количества тепла.

1. Определение количества тепла, выделившегося при охлаждении железного бруска:

Формула для расчета количества тепла, выделяемого или поглощаемого телом при изменении его температуры: [ Q = mc\Delta t ]

где:

• ( Q ) — количество тепла,
• ( m ) — масса тела,
• ( c ) — удельная теплоемкость материала,
• ( \Delta t ) — изменение температуры.

Для железа удельная теплоемкость ( c = 460 ) Дж/(кг·°C).

Изменение температуры (( \Delta t )) для железного бруска: [ \Delta t = t_2 - t_1 = 15^\circ C - 85^\circ C = -70^\circ C ]

Таким образом, количество тепла, выделившегося при охлаждении бруска: [ Q = m_2 \cdot c \cdot \Delta t ] [ Q = 0.18 \, \text{кг} \cdot 460 \, \text{Дж/(кг·°C)} \cdot (-70^\circ C) ] [ Q = 0.18 \cdot 460 \cdot (-70) ] [ Q = -5796 \, \text{Дж} ]

(Знак минус указывает на то, что тепло выделяется).

1. Определение изменения температуры воды:

Количество тепла, которое поглощает вода, равно по модулю количеству тепла, выделенного железным бруском: [ Q_{\text{вода}} = 5796 \, \text{Дж} ]

Объем воды ( V_1 = 300 \, \text{мл} = 0.3 \, \text{л} = 0.3 \times 10^{-3} \, \text{м}^3 ).

Плотность воды ( \rho = 1000 \, \text{кг/м}^3 ). Масса воды: [ m_1 = \rho \cdot V_1 = 1000 \, \text{кг/м}^3 \cdot 0.3 \times 10^{-3} \, \text{м}^3 = 0.3 \, \text{кг} ]

Используем формулу для количества тепла, но для воды: [ Q = m_1 \cdot c_1 \cdot \Delta t ] где ( c_1 ) — удельная теплоемкость воды (4200 Дж/(кг·°C)).

Решаем относительно ( \Delta t ): [ \Delta t = \frac{Q}{m_1 \cdot c_1} ] [ \Delta t = \frac{5796 \, \text{Дж}}{0.3 \, \text{кг} \cdot 4200 \, \text{Дж/(кг·°C)}} ] [ \Delta t = \frac{5796}{1260} ] [ \Delta t \approx 4.6^\circ C ]

Таким образом, температура воды увеличится приблизительно на 4.6°C.

Для решения данной задачи необходимо использовать закон сохранения энергии. Общая энергия, выделившаяся при охлаждении железного бруска, равна энергии, поглощенной водой для нагрева от t1 до t2, то есть:

m2 c2 (t1 - t2) = m1 c1 (t2 - t1)

где m1 - масса воды, c1 - удельная теплоемкость воды, t1 и t2 - начальная и конечная температуры воды соответственно.

Подставим известные значения:

0,18 кг c2 (85 - 15) = 0,3 кг 4,2 10^2 Дж/(кг °С) (15 - 85)

Решив уравнение, найдем значение удельной теплоемкости железного бруска:

c2 = (0,3 4,2 10^2 (15 - 85)) / (0,18 70) ≈ 6,7 10^3 Дж/(кг °С)

Теперь можем рассчитать, насколько изменится температура воды. Для этого воспользуемся законом сохранения энергии:

m1 c1 (t2 - t1) = m2 c2 (t1 - t2)

где t1 = 85 °C, t2 = 15 °C

0,3 кг 4,2 10^2 Дж/(кг °С) (15 - 85) = 0,18 кг 6,7 10^3 Дж/(кг °С) (85 - 15)

Решив уравнение, найдем изменение температуры воды:

t2 = 29,4 °C

Таким образом, температура воды изменится на 29,4 °C.