Дано:
массa воды m_вода = 2 кг
температура воды T1_вода = 10°C
конечная температура T2 = 70°C
температура цинкового цилиндра T1_цинк = 180°C
удельная теплоемкость воды c_вода = 4200 Дж/(кг·°C)
удельная теплоемкость цинка c_цинк = 387 Дж/(кг·°C)
Найти:
массу цинкового цилиндра m_цинк.
Решение:
Используем принцип сохранения энергии. Количество теплоты, отданное цинковым цилиндром, равно количеству теплоты, полученному водой:
m_цинк * c_цинк * (T1_цинк - T2) = m_вода * c_вода * (T2 - T1_вода).
Подставим известные значения:
m_цинк * 387 Дж/(кг·°C) * (180°C - 70°C) = 2 кг * 4200 Дж/(кг·°C) * (70°C - 10°C).
Вычислим разности температур:
(180°C - 70°C) = 110°C
(70°C - 10°C) = 60°C
Теперь подставим эти значения в уравнение:
m_цинк * 387 * 110 = 2 * 4200 * 60.
Проведем вычисления:
m_цинк * 42570 = 504000.
Теперь найдем массу цилиндра:
m_цинк = 504000 / 42570.
m_цинк ≈ 11.83 кг.
Ответ:
масса цинкового цилиндра составляет примерно 11.83 кг.