медный стакан массой 0,3 КГ и спирт массой 0,5 КГ нагрели, сообщив им 2,5 кДж тепла. Найти конечную температуру, если начальная температура= 0°C.

Задача: медный стакан массой 0,3 кг и спирт массой 0,5 кг нагрели, им сообщили 2,5 кДж тепла. Найти конечную температуру при начальной T = 0°C.

Данные и предположения

• mCu = 0,30 кг, cCu ≈ 385 Дж/(кг·K)
• mspirt = 0,50 кг, cspirt ≈ 2440 Дж/(кг·K) (для этанола)
• Q = 2,5 кДж = 2500 Дж
• T начальная Ti = 0°C
• Без теплопотерь в окружающую среду (идеальный теплообмен между двумя частями)

1. Общая теплоёмкость системы C_tot = mCu · cCu + mspirt · cspirt = 0,30 · 385 + 0,50 · 2440 = 115,5 + 1220 = 1335,5 Дж/К

2. Связь между теплом и изменением температуры Q = C_tot · ΔT ΔT = Q / C_tot = 2500 / 1335,5 ≈ 1,87 K

3. Конечная температура T_f = T_i + ΔT ≈ 0°C + 1,87°C ≈ 1,87°C

Ответ: примерно 1,9°C (при идеальных условиях без теплопотерь).

Замечания

• Если учесть, что теплоёмкости могут немного варьироваться с температурой, итог будет близким к 1.8–1.9°C.
• При наличии теплопотерь к окружающей среде финальная температура будет чуть ниже рассчитанной.