Question

Стальную деталь массой 250 г нагрели до высокой температуры, а затем погрузили для закалки в 3 кг машинного масла, имеющего температуру 15 °С. В результате теплообмена масло нагрелось до 30 °С. На сколько градусов остыла деталь, если удельная теплоёмкость машинного масла 2 кДж/кг °С

Answer 1

дано:  
- Масса детали (m1) = 250 г = 0,25 кг  
- Удельная теплоемкость стали (c1) = 460 Дж/(кг·°C) (приблизительное значение)  
- Масса масла (m2) = 3 кг  
- Начальная температура масла (T2_initial) = 15 °C  
- Конечная температура масла (T2_final) = 30 °C  

найти:  
- Изменение температуры детали (ΔT1)

решение:  
1. Находим изменение температуры масла (ΔT2):  
   ΔT2 = T2_final - T2_initial  
   ΔT2 = 30 °C - 15 °C  
   ΔT2 = 15 °C

2. Рассчитаем количество теплоты, полученное маслом (Q2):  
   Q2 = m2 * c2 * ΔT2  
   где c2 = 2000 Дж/(кг·°C) для масла.  
   
   Q2 = 3 кг * 2000 Дж/(кг·°C) * 15 °C  
   Q2 = 3 * 2000 * 15  
   Q2 = 90000 Дж

3. Поскольку количество теплоты, отданное деталью (Q1), равно количеству теплоты, полученному маслом (Q2), мы можем записать:  
   Q1 = Q2

4. Для расчета Q1:  
   Q1 = m1 * c1 * ΔT1  
   Мы знаем, что Q1 = 90000 Дж, следовательно:  
   90000 Дж = 0,25 кг * 460 Дж/(кг·°C) * ΔT1

5. Перепишем уравнение для нахождения ΔT1:  
   ΔT1 = 90000 Дж / (0,25 кг * 460 Дж/(кг·°C))  
   ΔT1 = 90000 / 115  
   ΔT1 ≈ 782,61 °C

ответ:  
Деталь остыла примерно на 782,61 °C.