Физика 9 класс

Дано:
t1 = 20°C
t2 = 6°C
m1 = 150 г = 0,150 кг
m2 = 210 г = 0,210 кг
c1 = 4200 Дж/(кг*°C)
с2 = 460 Дж/(кг*°C)
__________________
t - ?

Вода остывает:
Q1 = c1*m1*(t1 - t) = 4200*0,150*(20 - t) = 630*(20 - t) = 12 600 - 630*t

Кубик нагревается:
Q2 = c2*m2*(t - t2) = 460*0,210*( t - 6) = 96,6*(t - 6) = 96,6*t - 580

Приравняем:
96,6*t - 580 = 12 600 - 630*t
630*t + 96,6*t = 12600 + 580
727*t = 13180

t = 13180 / 727 ≈ 18°C

Для решения этой задачи можно использовать закон сохранения энергии.

Можно предположить, что нет потерь тепла на окружающую среду. Тогда можно применить следующее уравнение:

м1 * c1 * ΔT1 = м2 * c2 * ΔT2

где:
м1 - масса воды,
c1 - удельная теплоемкость воды,
ΔT1 - изменение температуры воды,
м2 - масса кубика,
c2 - удельная теплоемкость стали,
ΔT2 - изменение температуры кубика.

Установившаяся температура будет одинаковой для воды и кубика.

Известные данные:
м1 = 150 г,
c1 (удельная теплоемкость воды) ≈ 4,18 Дж/(г°C),
ΔT1 (изменение температуры воды) = установившаяся температура - начальная температура воды = установившаяся температура - 20ºC,
м2 = 210 г,
c2 (удельная теплоемкость стали) ≈ 0,46 Дж/(г°C),
ΔT2 (изменение температуры кубика) = установившаяся температура - начальная температура кубика = установившаяся температура - 6ºC.

Теперь мы можем записать уравнение:

150 г * 4,18 Дж/(г°C) * (установившаяся температура - 20ºC) = 210 г * 0,46 Дж/(г°C) * (установившаяся температура - 6ºC)

Раскрываем скобки и упрощаем уравнение:

627 Дж * (установившаяся температура - 20ºC) = 96,6 Дж * (установившаяся температура - 6ºC)

627Т - 12540 = 96,6Т - 579,6

530,4Т = 11960,4

Т ≈ 22,57ºC

Таким образом, установившаяся температура составляет примерно 22,57ºC.