Для решения этой задачи используем формулу, связывающую количество выделившегося тепла (Q) с удельной теплоёмкостью (c), массой вещества (m) и изменением температуры (ΔT):
\[ Q = mcΔT \]
Где:
- \( Q \) — количество выделившегося тепла (в джоулях);
- \( m \) — масса меди (в килограммах);
- \( c \) — удельная теплоёмкость меди (в Дж/(кг·°С));
- \( ΔT \) — изменение температуры (в °С).
Дано:
- Масса меди \( m = 120 \, \text{г} = 0.12 \, \text{кг} \) (переведем в килограммы);
- Удельная теплоёмкость меди \( c = 380 \, \text{Дж/(кг·°С)} \);
- Выделившееся тепло \( Q = 7 \, \text{кДж} = 7000 \, \text{Дж} \);
- Конечная температура \( T_2 = 13 \, °C \).
Сначала найдём изменение температуры:
\[ ΔT = \frac{Q}{mc} \]
Подставляем значения:
\[ ΔT = \frac{7000 \, \text{Дж}}{0.12 \, \text{кг} \cdot 380 \, \text{Дж/(кг·°С)}} \]
Сначала вычислим знаменатель:
\[ 0.12 \cdot 380 = 45.6 \]
Теперь можно подставить:
\[ ΔT = \frac{7000}{45.6} \approx 153.51 \, °C \]
Теперь можем определить начальную температуру \( T_1 \):
\[ T_1 = T_2 + ΔT \] \[ T_1 = 13 \, °C + 153.51 \, °C \approx 166.51 \, °C \]
Таким образом, температура меди до охлаждения составила примерно 166.51 °C.