Термометр, показывающий температуру 22 °С, опускают в воду, после
чего его показания увеличиваются до 70 °С. Чему равна температура воды до погружения термометра? Масса воды 40 г, теплоёмкость термометра 7 Дж/К.
Формула теплового баланса:
\(c_{\text{в}} \cdot m_{\text{в}} \cdot (t_{\text{в}} - t) = C_{\text{т}} \cdot (t - t_{\text{т}}),\)
где:
- \( c_{\text{в}} = 4200 \, \text{Дж/(кг·°C)} \) — удельная теплоёмкость воды,
- \( m_{\text{в}} = 0{,}04 \, \text{кг} \),
- \( C_{\text{т}} = 7 \, \text{Дж/°C} \) — теплоёмкость термометра,
- \( t_{\text{т}} = 22^\circ\text{C} \),
- \( t = 70^\circ\text{C} \).
Выразим \( t_{\text{в}} \):
\(4200 \cdot 0{,}04 \cdot (t_{\text{в}} - 70) = 7 \cdot (70 - 22),\)
\(168 \cdot t_{\text{в}} - 11760 = 336,\)
\(168 \cdot t_{\text{в}} = 12096,\)
\(t_{\text{в}} = 72^\circ\text{C}.\)
Ответ: температура воды \( t_{\text{в}} = 72^\circ\text{C} \).
Решебник
"Физика - Учебник" по предмету Физика за 8 класс.
Aвторы:
Иванов А.И., Перышкин И.М.
Задание
Термометр, показывающий температуру 22 °С, опускают в воду, после чего его показания увеличиваются до 70 °С. Чему равна температура воды до погружения термометра? Масса воды 40 г, теплоёмкость термометра 7 Дж/К.