Do miedzianego naczynia o masie 2 kg zawierającego wodę o masie 0,5 kg wrzucono bryłkę żelaza o temperaturze 200◦C. Początkowa temperatura wody i naczynia wynosiła 20◦C. Temperatura końcowa wody, naczynia i bryłki żelaza wynosiła 80◦C. Oblicz masę bryłki

Do miedzianego naczynia o masie 2 kg zawierającego wodę o masie 0,5 kg wrzucono bryłkę żelaza o temperaturze 200◦C. Początkowa temperatura wody i naczynia wynosiła 20◦C. Temperatura końcowa wody, naczynia i bryłki żelaza wynosiła 80◦C. Oblicz masę bryłki żelaza. Załóż, że energia przepływała tylko między bryłką żelaza i wodą oraz wodą i naczyniem, ciepło właściwe miedzi wynosi 384 J/kg · ◦C , żelaza 449 J/kg · ◦C , wody 4200 J/kg · ◦C .
Odpowiedź

m₁ = 2 kg cw₁ = 384 J/kg * C t₁ = 20 C  m₂ = 0,5  t₂ = 20 C cw₂ = 4200 J/kg * C m₃ = ? t₃ = 200 C cw₃ = 449 J/kg * C tk = 80 C energię pobiera woda = Q₁ i naczynie = Q₂ energię oddaje żelazo = Q₃ zasada bilansu cieplnego : Q₁ + Q₂ = Q₂ [latex]m_1 * cw_1 * ( t_k - t_1 ) + m_2 * cw_2 * (t_k - t_2 ) = m_3 * cw_3 * ( t_3 - t_k ) [/latex] [latex] Q_1 + Q_2 = (80 C - 20 C ) * [ 2 kg * 384 frac{J}{kg * C } * + 0,5 kg * 4200 frac{J}{kg * C } ][/latex] [latex]Q_1 + Q_2 = 60 C [ 768 frac{J}{C } + 2100 frac{J}{C } ] = 172080 J [/latex] [latex]172080 J = m_3 * 449 frac{J}{kg * C } * (200 C - 80 C ) [/latex] [latex]172080 J = m_3 * 53880 frac{J}{kg } /: 53880[/latex] [latex]m_3 = 3,19 kg [/latex]

Dodaj swoją odpowiedź