дано:
m1 = 400 г = 0.4 кг (масса кастрюли)
m2 = 1 кг (масса воды)
T1 = 20 °C (начальная температура кастрюли и воды)
T2 = 100 °C (начальная температура железного бруска)
Tf = 30 °C (конечная температура системы)
найти:
m3 (масса железного бруска)
решение:
Используем закон сохранения энергии. Количество теплоты, отданное бруском, равно количеству теплоты, полученному кастрюлей и водой:
m3 * c3 * (T2 - Tf) = (m1 + m2) * c1 * (Tf - T1)
где:
c1 (удельная теплоемкость алюминия) ≈ 900 Дж/(кг·К)
c2 (удельная теплоемкость воды) = 4186 Дж/(кг·К)
c3 (удельная теплоемкость железа) ≈ 450 Дж/(кг·К)
Подставим данные в формулу:
m3 * 450 * (100 - 30) = (0.4 + 1) * 900 * (30 - 20)
m3 * 450 * 70 = 1.4 * 900 * 10
m3 * 31500 = 12600
m3 = 12600 / 31500
m3 = 0.4 кг
ответ:
Масса железного бруска составляет 0.4 кг.