Для расчета температуры раскаленного образца, нам понадобится использовать закон сохранения энергии, который гласит, что всю потерянную тепловую энергию образца поглощает вода.Сначала найдем количество теплоты, которое потерял образец при охлаждении от температуры раскаленного состояния до температуры воды. Для этого воспользуемся формулой⁚
Q1 m * c * (T ‒ T1),
где Q1 ‒ количество теплоты, m ― масса образца, c ― удельная теплоемкость металла и T и T1 ― начальная и конечная температуры образца соответственно.
Подставим известные значения⁚ m 500 г 0,5 кг, c 400 Дж/(кг * ° С), T1 79 ° С (температура воды), a T ― искомая температура раскаленного образца.
Q1 0,5 * 400 * (T ‒ 79).Далее найдем количество теплоты, которое поглотила вода при нагревании от начальной температуры воды до температуры равновесия.Q2 m2 * c2 * (T2 ― T1),
где Q2 ‒ количество теплоты٫ m2 ‒ масса воды٫ c2 ‒ удельная теплоемкость воды и T2 ‒ конечная температура воды (температура равновесия).Найдем массу воды⁚
m2 V * p,
где V ‒ объем воды и p ― плотность воды.
Подставим известные значения⁚ V 0٫6 л 0٫6 кг٫ p 1000 кг/м^3.m2 0٫6 * 1000 600 г 0٫6 кг.Используя удельную теплоемкость воды c 4200 Дж/(кг * ° С)٫ найдем Q2⁚
Q2 0,6 * 4200 * (79 ‒ 20).Так как энергия потерянная образцом равна энергии поглощенной водой, получим уравнение⁚
0,5 * 400 * (T ― 79) 0,6 * 4200 * (79 ‒ 20).Решим это уравнение для нахождения T⁚
200(T ― 79) 2520(79 ― 20),
T ― 79 2520(79 ‒ 20)/200,
T ― 79 2736,
T 2736 79,
T 2815.
Таким образом, температура раскаленного образца составляет 2815 ° С.