Высока вероятность задачи аналогичного типа на ОГЭ: уравнение теплового баланса с дополнительным условием.
Тепловой баланс с потерями
Глава 1. Тепловые явления
Условие
В калориметре находится 0,50 кг воды при 20 °C. В воду опустили медный брусок массой 0,20 кг при 200 °C. Известно, что 20% теплоты, отданной медью, ушло в окружающую среду. Найдите установившуюся температуру. cводы = 4200 Джкг · °C, cмеди = 400 Джкг · °C. Теплоёмкостью калориметра пренебречь.
Дано
- mв
- 0,50 кг
- tв
- 20 °C
- cв
- 4200 Джкг · °C
- mм
- 0,20 кг
- tм
- 200 °C
- cм
- 400 Джкг · °C
- ηпередачи
- 80%В СИ: 0,80
Найти
- t
Попробуйте решить задачу
Подсказка и решение пока скрыты. Это не жестокость, это обучение.
Решение
Записываем тепловой баланс
Полезная часть теплоты меди идёт на нагревание воды.
Подставляем
Подставляем теплоёмкости и массы в согласованных единицах.
Решаем уравнение
Раскрываем скобки и собираем слагаемые с температурой в одной части.
Вычисляем
Определяем температуру равновесия и округляем до десятых.
Физический смысл
Из-за потерь вода получает меньше энергии, поэтому конечная температура ниже, чем при идеальном тепловом балансе.
Типичные ошибки
- Считать, что вода получает 100% теплоты, отданной медью.
- Вычитать 20% уже после нахождения температуры вместо учёта потерь в уравнении энергии.