Разберём задачу пошагово.
Даны:
- m1 = 3 кг
- t1 = 100 °C, t2 = 20 °C
- c1 = 4200 Дж/(кг·°C)
- Q1 = Q2
- c2 = 100 Дж/(кг·°C)
- q = 1,29 кг/м³ (плотность)
- S = 6 м², h = 3 м
- V = S·h, m2 = q·V Цель: найти ∆t (из условия Q1 = Q2)
Вычислим Q1 Q1 = c1 · m1 · (t1 − t2) = 4200 · 3 · (100 − 20) = 4200 · 3 · 80 = 1 008 000 Дж (то есть 1008 кДж)
Найдём объём и массу второго вещества V = S · h = 6 м² · 3 м = 18 м³ m2 = q · V = 1,29 кг/м³ · 18 м³ = 23,22 кг
Выразим ∆t через Q2 Q2 = c2 · m2 · ∆t Так как Q1 = Q2, имеем ∆t = Q1 / (c2 · m2)
Подставим числа ∆t = 1 008 000 Дж / (100 Дж/(кг·°C) · 23,22 кг) = 1 008 000 / 2322 ≈ 434,1 °C
Ответ:
- ∆t ≈ 434 °C (то же изменение температуры второго вещества)
- Проверка: Q2 ≈ c2 · m2 · ∆t ≈ 100 · 23,22 · 434,1 ≈ 1 008 000 Дж, что совпадает с Q1.