Question

У 100 г. кип'ятку вкинули мідну статуетку масою 200 г. при кімнатній температурі 20°С. До якої температури, таким чином, нагріли статуетку?

Answer 1

Для вирішення цієї задачі можна використовувати закон збереження енергії. Тепло, яке поглине кип'яток при нагріванні мідної статуетки, буде рівне теплу, яке віддасться статуетці під час охолодження до кімнатної температури.

Для цього можна використовувати формулу:

Q = m * c * ΔT

Де:
- Q - тепло, в кількості калорій
- m - маса об'єкта (статуетка) в грамах
- c - теплоємність матеріалу (для міді це близько 0.4 ккал/(градус Цельсія*грам))
- ΔT - зміна температури в градусах Цельсія

За умовою задачі:
- m (маса статуетки) = 200 г
- ΔT (зміна температури) = Т (кінцева температура) - 20°C

Також тепло, необхідне для перетворення 100 г води в кип'яток, можна знайти з відомою теплотою пароутворення для води (яка дорівнює приблизно 540 ккал/г):

Q_пароутворення = m_води * ΔH_пароутворення

Тут:
- m_води - маса води в грамах (100 г)
- ΔH_пароутворення - теплота пароутворення (540 ккал/г)

Тепер відомо, що це тепло поглиналося кип'ятком і передалося мідній статуетці. Таким чином, ми можемо скласти рівняння:

Q_пароутворення = Q

За допомогою цього рівняння можна знайти температуру кінцевого статусу статуетки (Т):

m_води * ΔH_пароутворення = m * c * (Т - 20)

Після підставлення відомих значень і вирішення цього рівняння, ви зможете знайти Т (температуру) до якої нагрілася статуетка.