Ученик 8 класса из МОБУ ЦО «Олимп» решил расплавить олово массой 350 г при 200С. Взял чугунную сковородку при 220С массой 1,2 кги начал греть на газовой плите. У него всё получилось. Определи, сколько газа он потратил? Потерями энергии пренебречь.

Для решения этой задачи давайте воспользуемся формулой теплового баланса:

м1 * c1 * (t1 - tср) = м2 * c2 * (tср - tг)

где: м1 = масса олова (350 г) c1 = удельная теплоемкость олова (0,224 Дж/гС) t1 = начальная температура олова (200 С) м2 = масса чугунной сковородки (1,2 кг) c2 = удельная теплоемкость чугуна (0,46 Дж/гС) tг = конечная температура газа (220 С) tср = средняя температура (t1 + tг) / 2

Выразим газ в формуле:

м1 * c1 * (t1 - tср) = м2 * c2 * (tср - tг)

350 г * 0,224 Дж/гС * (200 С - tср) = 1,2 кг * 0,46 Дж/гС * (tср - 220 С)

Решив уравнение, найдем значение тср:

tср = (0,224 * 350 * 200 + 0,46 * 1 200 * 220) / (0,224 * 350 + 0,46 * 1 200) ≈ 208,8 С

Теперь подставим найденное значение tср в формулу и решим ее относительно газа:

350 г * 0,224 Дж/гС * (200 С - 208,8 С) = м2 * 0,46 Дж/гС * (208,8 С - 220 С)

-1,5648 * 10^3 Дж = 1,2 кг * 0,46 Дж/г*С * (-11,2 С)

Выразим массу газа:

м2 = (-1,5648 * 10^3 Дж) / (1,2 кг * 0,46 Дж/г*С * (-11,2 С))

м2 ≈ 101 г

Таким образом, ученик потратил примерно 101 г газа.