100 алюминиевых ложек массой 20 г каждая, имеющих температуру 15 C , поместили в таз содержащий 5 л горячей воды. Ложки нагрелись до температуры 40°C. На сколько градусов остыла вода?

Согласно закону сохранения энергии, тепловая энергия, переданная ложкам, должна равняться тепловой энергии, полученной водой.

Сначала найдем теплоемкость алюминиевой ложки, используя формулу:

Q = mcΔT

Где: Q - тепловая энергия m - масса (20 г = 0.02 кг) c - удельная теплоемкость алюминия (c = 900 J/kg°C) ΔT - изменение температуры (40°C - 15°C = 25°C)

Тепловая энергия, переданная одной ложке: Q = 0.02 кг * 900 J/kg°C * 25°C = 450 J

Следовательно, тепловая энергия, переданная всеми 100 ложками: Q_ложки = 100 * 450 J = 45 000 J

Эта тепловая энергия равна тепловой энергии, поглощенной водой. Найдем изменение температуры воды, используя формулу:

Q_воды = mcΔT

Где: Q_воды - тепловая энергия, поглощенная водой m - масса воды (5 л = 5 кг, так как плотность воды 1 кг/л) c - удельная теплоемкость воды (c = 4186 J/kg°C) ΔT - изменение температуры воды

Тепловая энергия, переданная воде: 45 000 J = 5 кг * 4186 J/kg°C * ΔT

Отсюда найдем ΔT: ΔT = 45000 J / (5 кг * 4186 J/kg°C) ≈ 2.14 °C

Таким образом, вода остыла на примерно 2.14°C.