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…

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.