Женя был на экскурсии в кузнечной мастерской. Он увидел, что кузнец опускает в воду заготовку раскалённого металла для того, чтобы она быстро остыла. Женя поговорил с кузнецом и выяснил, что обычно кузнец наливает в сосуд 5 литров воды комнатной температуры 25°С, и при охлаждении заготовки массой 1 кг вода нагревается на 25°С. В справочнике Женя посмотрел, чему равны удельные теплоёмкости воды и стали - они равны 4200 Дж/(кг * °С) и 460 Дж/(кг * °С Жене по этим данным оценить температуру в кузнечной печи. Считайте, что вода при контакте с заготовкой не испаряется. Округлите ответ до целого числа сотен градусов

Хорошо, давайте разберемся в этом вопросе.

Для начала, нам потребуется использовать закон сохранения энергии, который гласит, что тепловая энергия, полученная или потерянная одним телом, равна тепловой энергии, полученной или потерянной другим телом.

Давайте разделим эту задачу на два этапа. Первый этап - заготовка остывает в воде, второй этап - вода нагревается.

1. Заготовка остывает в воде:
Для этого мы используем формулу Q = mcΔT, где Q - теплота (энергия), m - масса, c - удельная теплоемкость вещества, ΔT - изменение температуры.

В нашем случае, заготовка массой 1 кг остывает в 5 литрах воды при комнатной температуре 25°С. Для воды удельная теплоемкость составляет 4200 Дж/(кг * °С). Из формулы Q = mcΔT, мы можем рассчитать количество теплоты, переданное от заготовки к воде:
Q = (1 кг) * (4200 Дж/(кг * °С)) * (25°С)
Q = 105 000 Дж

2. Вода нагревается:
Теперь, если заготовка передала 105 000 Дж теплоты воде, то вода должна нагреться на ту же количество энергии. Используем снова формулу Q = mcΔT.

У нас есть 5 литров воды, поэтому нужно учесть, что 1 литр воды массой 1 кг. Удельная теплоемкость воды равна 4200 Дж/(кг * °С), а изменение температуры равно ΔT = 105 000 Дж / (5 кг * 4200 Дж/(кг * °С)) = 5°С.

Таким образом, температура воды после контакта с заготовкой будет увеличиваться на 5°С.

Наша задача - найти температуру в кузнечной печи, то есть исходную температуру заготовки.

Так как вода нагревается на 25°С, мы можем сказать, что температура заготовки до контакта была на 25°С выше комнатной температуры, то есть 25°С + 25°С = 50°С.

Таким образом, температура в кузнечной печи составляет около 50°С.