при охлаждении медного паяльника массой 200 г до температуры 20° C выделилась энергия 30,4 кДж Определите начальную температуру паяльника
Задача решается по закону теплообмена: Q = m c ΔT, где Q — переданная или выделенная энергия, m — масса, c — удельная теплоёмкость вещества, ΔT — изменение температуры.
Применим формулу к охлаждению медного паяльника: Q = m c (T_i − T_f), где T_f = 20°C, Q = 30,4 кДж = 30400 Дж, m = 200 г = 0,200 кг, c для меди ≈ 385 Дж/(кг·K).
Найдём изменение температуры: ΔT = Q / (m c) = 30400 J / (0,200 кг × 385 J/(кг·K)) = 30400 / 77 ≈ 394,8 K.
Начальная температура: T_i = T_f + ΔT ≈ 20°C + 394,8°C ≈ 414,8°C.
Ответ: начальная температура паяльника примерно 415°C (около 4,1×10^2 °C).
Примечание: значение c для меди может немного варьироваться с температурой (около 0,385 kJ/(кг·K)), поэтому хороший ориентир — около 385 J/(кг·K). Использование этого значения даёт результат ≈ 415°C.
