2. Для решения задачи воспользуемся законом сохранения энергии. Тепло, отданное гире, равно теплу, поглощенному водой и гирей.
Тепло, отданное гире: Q1 = m1 * c1 * (T1 - Tср)
Тепло, поглощенное водой: Q2 = m2 * c2 * (Tср - T2)
Где:
m1 - масса гири
c1 - удельная теплоемкость гири
T1 - начальная температура гири
Tср - температура равновесия
m2 - масса воды
c2 - удельная теплоемкость воды
T2 - конечная температура воды
Так как тепло, отданное гире, равно теплу, поглощенному водой и гирей, можно записать уравнение:
m1 * c1 * (T1 - Tср) = (m1 * c1 + m2 * c2) * (Tср - T2)
Подставляем известные значения:
m1 = 500 г
c1 - удельная теплоемкость гири (неизвестная)
T1 = 95 °С
Tср = 23.7 °С
m2 = 750 г
c2 = 4.18 Дж/(г*°С) (удельная теплоемкость воды)
T2 = 18 °С
Подставляем значения и решаем уравнение относительно c1:
500 * c1 * (95 - 23.7) = (500 * c1 + 750 * 4.18) * (23.7 - 18)
Решив это уравнение, найдем значение удельной теплоемкости гири (c1).
3. Для решения этой задачи воспользуемся законом сохранения энергии. Тепло, отданное горячему кофе, равно теплу, поглощенному холодной водой.
Тепло, отданное кофе: Q1 = m1 * c1 * (T1 - Tср)
Тепло, поглощенное водой: Q2 = m2 * c2 * (Tср - T2)
Где:
m1 - масса кофе
c1 - удельная теплоемкость кофе
T1 - начальная температура кофе
Tср - температура равновесия (неизвестная)
m2 - масса воды
c2 - удельная теплоемкость воды
T2 - температура холодной воды
Так как тепло, отданное кофе, равно теплу, поглощенному водой, можно записать уравнение:
m1 * c1 * (T1 - Tср) = m2 * c2 * (Tср - T2)
Подставляем известные значения:
m1 - неизвестная (масса кофе)
c1 - неизвестная (удельная теплоемкость кофе)
T1 = 60 °С
Tср - неизвестная (температура равновесия)
m2 - неизвестная (масса воды)
c2 = 4.18 Дж/(г*°С) (удельная теплоемкость воды)
T2 = 20 °С
Подставляем значения и решаем уравнение относительно Tср:
m1 * c1 * (60 - Tср) = m2 * c2 * (Tср - 20)
Решив это уравнение, найдем значение температуры равновесия (Tср), которую предпочитает дама.