В доменной печи расплавили медь, находящуюся при температуре плавления, и перелили в форму, изготовленную из железа. Какая температура установилась, если начальная температура железа 20 градусов? Масса меди 2 кг, а масса железа 3 кг.

Здесь нужно учесть, что медь была при температуре плавления, поэтому при затвердевании она отдаёт теплоту плавления.

Берём школьные табличные значения: температура плавления меди \( t_{пл} \approx 1083^\circ C \), удельная теплота плавления меди \( \lambda \approx 2{,}1 \cdot 10^5 \ \text{Дж/кг} \), \( c_{меди} \approx 400 \ \text{Дж/(кг} \cdot ^\circ C) \), \( c_{железа} \approx 460 \ \text{Дж/(кг} \cdot ^\circ C) \).

Уравнение теплового баланса:

\[ m_м \lambda + m_м c_м(1083 - t)=m_ж c_ж(t-20) \]

Подставим данные:

\[ 2 \cdot 2{,}1 \cdot 10^5 + 2 \cdot 400(1083-t)=3 \cdot 460(t-20) \]

\[ 420000+800(1083-t)=1380(t-20) \]

\[ t \approx 603^\circ C \]

Ответ: установившаяся температура примерно \( 603^\circ C \). Если в учебнике даны немного другие табличные значения, ответ может немного отличаться.

0 0 Пожаловаться