При обработке металлической детали, она нагрелась до состояния ярко-красного каления. Теперь мне нужно определить температуру раскалённой детали после опускания ее в воду.Для решения этой задачи используем закон сохранения энергии. Энергия, которая передается от детали к воде, равна энергии, которую получила вода.
Сначала найдем количество теплоты, которое получила вода. Для этого воспользуемся формулой⁚
Q m * c * ΔT,
где⁚
Q ⸺ количество теплоты,
m ⸺ масса воды,
c ⸺ удельная теплоемкость воды,
ΔT ─ изменение температуры воды.Масса воды равна ее объему, умноженному на плотность⁚
m V * ρ,
где⁚
V ─ объем воды,
ρ ⸺ плотность воды.В данном случае, масса воды равна 1,3 л * 1000 кг/м³ 1300 г 1,3 кг.ΔT (изменение температуры воды) равно разности температур после и до опускания детали⁚
ΔT T_конечная ⸺ T_начальная 78°С ⸺ 21°С 57°С.Теперь найдем количество теплоты, которое передалась от детали к воде⁚
Q m * c * ΔT 1,3 * 4200 * 57 332340 Дж.Так как энергия передается от детали к воде, то количество теплоты, полученное водой, равно потерям тепла детали⁚
Q m_детали * c_детали * ΔT_детали,
где⁚
m_детали ─ масса детали,
c_детали ⸺ удельная теплоемкость металла,
ΔT_детали ─ изменение температуры детали.Масса детали равна 450 г 0,45 кг.Теперь найдем изменение температуры детали⁚
ΔT_детали Q / (m_детали * c_детали) 332340 / (0٫45 * 920) ≈ 759°С.
Таким образом, температура раскалённой детали составляет примерно 759°С.