7. Железный брусок массой 280 г, температура которого равна 20°С, приводят в контакт со свинцовым бруском массой 920 г, температура которого равна 80°С. Через некоторое время бруски приходят в состояние термодинамического равновесия. Потери теплоты отсутствуют Тепловое расширение брусков пренебрежимо мало. Выберите все верные утверждения. Удельная теплоемкость железа равна 460 Дж/кг °С). Удельная теплоемкость свинца равна 140 Дж/(кг-°С). -В процессе установления между брусками термодинамического равновесия не совершается робота -В процессе установления между брусками термодинамического равновесия свинцовый брусок потерял столько же энергии, сколько получил железный брусок -В процессе установления между брусками термодинамического равновесия свинцовый брусок потерял больше же энергии, чем получил железный брусок. -В состоянии термодинамического равновесия температура брусков равна 50°C -В состоянии термодинамического равновесия температура брусков равна 60°С -В процессе установления между брусками термодинамического равновесия совершается работа.

Для решения данной задачи воспользуемся принципом сохранения энергии, который говорит, что в замкнутой системе (в данном случае, бруски) теплота, которую теряет один объект, равна теплоте, которую получает другой объект. Также, чтобы решить задачу, мы должны рассчитать конечную температуру, к которой придут бруски. ### Дано: - Масса железного бруска (m₁) = 280 г = 0,280 кг - Температура железного бруска (T₁) = 20°С - Удельная теплоемкость железа (c₁) = 460 Дж/кг °С - Масса свинцового бруска (m₂) = 920 г = 0,920 кг - Температура свинцового бруска (T₂) = 80°С - Удельная теплоемкость свинца (c₂) = 140 Дж/(кг·°С) ### 1. Подсчет теплоты. Обозначим конечную температуру системы как T. Из закона сохранения энергии следует: Теплота, отданная свинцом = Теплота, полученная железом. Записываем это уравнение: \[ m_2 \cdot c_2 \cdot (T_2 - T) = m_1 \cdot c_1 \cdot (T - T_1) \] Подставляя известные значения: \[ 0.920 \cdot 140 \cdot (80 - T) = 0.280 \cdot 460 \cdot (T - 20) \] ### 2. Решение уравнения. Раскроем скобки и упростим уравнение: \[ 128.8 (80 - T) = 128.8 (T - 20) \] Умножим и упростим: \[ 128.8 \cdot 80 - 128.8T = 128.8T - 128.8 \cdot 20 \] Соберем все T на одной стороне и константы на другой: \[ 128.8 \cdot 80 + 128.8 \cdot 20 = 128.8T + 128.8T \] \[ 128.8 \cdot 100 = 2 \cdot 128.8T \] \[ T = 50°С \] ### 3. Анализ утверждений. Теперь проверим каждое из предложенных утверждений: 1. **В процессе установления между брусками термодинамического равновесия не совершается работа.** Верно. Теплообмен происходит без выполнения механической работы. 2. **В процессе установления между брусками термодинамического равновесия свинцовый брусок потерял столько же энергии, сколько получил железный брусок.** Верно. Это следует из принципа сохранения энергии. 3. **В процессе установления между брусками термодинамического равновесия свинцовый брусок потерял больше же энергии, чем получил железный брусок.** Неверно. По закону сохранения энергии, они теряют и получают одинаковое количество энергии. 4. **В состоянии термодинамического равновесия температура брусков равна 50°C.** Верно. Мы рассчитали, что T = 50°C. 5. **В состоянии термодинамического равновесия температура брусков равна 60°С.** Неверно. Как указано выше, температура равна 50°C. 6. **В процессе установления между брусками термодинамического равновесия совершается работа.** Неверно, так как работа не совершается. ### Ответ: Верные утверждения: 1, 2 и 4.