при обработке металлической заготовки массой 350 г на нагревание до состояния яркого жёлтого калия. При опускании заготовку в воду объёмом 1 л температура 23°С температурой воды…

Для решения данной задачи воспользуемся законом сохранения энергии, который гласит, что количество тепла, отданного раскалённой заготовкой, равно количеству тепла, полученному водой.

Обозначим:

• \( m_m = 0.35 \) кг (масса металлической заготовки),
• \( c_m = 540 \) Дж/(кг × °С) (удельная теплоёмкость металла),
• \( m_w = 1 \) кг (масса воды, так как плотность воды равна 1000 кг/м³ и объем 1 л соответствует 1 кг),
• \( c_w = 4200 \) Дж/(кг × °С) (удельная теплоёмкость воды),
• \( T_w^{нач} = 23 \) °С (начальная температура воды),
• \( T_w^{кон} = 68 \) °С (конечная температура воды),
• \( T_m^{нач} \) — температура раскалённой заготовки, которую мы хотим найти.

Сначала найдем изменение температуры воды: \[ \Delta T_w = T_w^{кон} - T_w^{нач} = 68 - 23 = 45 \, °С \]

Количество теплоты, полученное водой: \[ Q_w = m_w \cdot c_w \cdot \Delta T_w = 1 \cdot 4200 \cdot 45 = 189000 \, Дж \]

Теперь найдем количество теплоты, которое отдает металлическая заготовка при охлаждении до температуры \( T_w^{кон} \): \[ Q_m = m_m \cdot c_m \cdot (T_m^{нач} - T_w^{кон}) \]

Согласно закону сохранения энергии, тепло, отданное заготовкой, равно теплу, полученному водой: \[ Q_m = Q_w \] \[ m_m \cdot c_m \cdot (T_m^{нач} - T_w^{кон}) = Q_w \]

Подставим известные значения: \[ 0.35 \cdot 540 \cdot (T_m^{нач} - 68) = 189000 \]

Теперь решим уравнение для \( T_m^{нач} \): \[ 189000 = 189 \cdot (T_m^{нач} - 68) \] \[ T_m^{нач} - 68 = \frac{189000}{189} \] \[ T_m^{нач} - 68 = 1000 \] \[ T_m^{нач} = 1000 + 68 = 1068 \, °С \]

Таким образом, температура раскалённой заготовки составляет 1068 °С.