Вводу объёмом 4,0л и температурой 80 с опустили стальную гирю массой 2,0 кг, температура которой 20 с. опередите конечную температуру воды. потерями теплоты пренебречь. с решением подробным, .

Добрый день, уважаемые ученики!

Для решения этой задачи нам необходимо применить закон сохранения энергии.

Согласно этому закону, изменение внутренней энергии тела равно количеству теплоты, полученной или отданной телом. Тепловая емкость определяется формулой C = m * c, где C - тепловая емкость, m - масса тела, c - удельная теплоемкость вещества.

Также, чтобы рассчитать изменение внутренней энергии, мы можем воспользоваться формулой Q = mcΔT, где Q - теплота, mc - тепловая ёмкость, ΔT - изменение температуры.

Используя эти формулы, перейдем к решению задачи:

1. Рассчитаем тепловую емкость воды. У нас есть масса воды m1 = 4,0 л и удельная теплоемкость воды c1 = 4,18 Дж/г°C. Тогда тепловая емкость воды C1 = m1 * c1 = 4,0 * 1000 г * 4,18 Дж/г°C = 16720 Дж/°C.

2. Рассчитаем тепловую емкость гири. Масса гири m2 = 2,0 кг, а удельная теплоемкость стали c2 = 0,5 Дж/г°C (так как гиря из стали). Тепловая емкость гири C2 = m2 * c2 = 2,0 кг * 1000 г/кг * 0,5 Дж/г°C = 1000 Дж/°C.

3. Теперь воспользуемся законом сохранения энергии. Поскольку потерями теплоты пренебрегается, изменение внутренней энергии воды должно быть равно изменению внутренней энергии гири. То есть, ΔU1 = -ΔU2, где ΔU1 - изменение внутренней энергии воды, ΔU2 - изменение внутренней энергии гири.

4. Из формулы Q = mcΔT для гири получаем Q2 = m2 * c2 * ΔT2, где Q2 - теплота, полученная гирей, ΔT2 - изменение температуры гири. Подставляем известные значения: Q2 = 2,0 кг * 1000 Дж/°C * (T2 - 20°C).

5. Из формулы Q = mcΔT для воды получаем Q1 = m1 * c1 * ΔT1, где Q1 - теплота, полученная водой, ΔT1 - изменение температуры воды. Подставляем известные значения: Q1 = 4,0 л * 1000 г/л * 4,18 Дж/г°C * (T1 - 80°C).

6. Подставляем полученные значения в уравнение ΔU1 = -ΔU2: m1 * c1 * ΔT1 = -m2 * c2 * ΔT2.

7. Решаем уравнение относительно ΔТ2: ΔT2 = (m1 * c1 * ΔT1) / (-m2 * c2).

8. Подставляем значения и решаем: ΔT2 = (4,0 кг * 1000 г/кг * 4,18 Дж/г°C * (20°C - 80°C)) / (-2,0 кг * 1000 г/кг * 0,5 Дж/г°C) = (4,0 * 1000 * 4,18 * (-60)) / (-2,0 * 1000 * 0,5) = 10080°C.

Таким образом, конечная температура воды составит 10080°C.

Надеюсь, объяснение было понятным и подробным! Если у вас остались вопросы, не стесняйтесь задавать.