Стальное изделие закалялось нагреванием до температуры 800 С с последующим опусканием в масло (m масла...

Для решения задачи необходимо применить закон сохранения энергии, который говорит о том, что количество теплоты, переданное стальным изделием, равно количеству теплоты, полученной маслом.

Обозначим данные задачи:

• Температура нагрева стального изделия $T_{\text{нач}}=800{}^{\circ }\text{C}$,
• Температура стального изделия после охлаждения $T_{\text{кон}}=780{}^{\circ }\text{C}$ $таккакизделиеохладилосьна20°C$,
• Масса масла $m_{\text{масло}}=2\text{кг}$,
• Начальная температура масла $T_{\text{масло нач}}=10{}^{\circ }\text{C}$,
• Конечная температура масла $T_{\text{масло кон}}=40{}^{\circ }\text{C}$,
• Удельная теплоемкость масла $c_{\text{масло}}=2100\text{Дж/кг}{\cdot }^{\circ }\text{C}$,
• Удельная теплоемкость стали $c_{\text{сталь}}=0.46\text{кДж/кг}{\cdot }^{\circ }\text{C}=460\text{Дж/кг}{\cdot }^{\circ }\text{C}$.

Рассчитаем количество теплоты, которое получил масло при нагреве: [ Q{\text{масло}} = m{\text{масло}} \cdot c{\text{масло}} \cdot (T{\text{масло кон}} - T_{\text{масло нач}}) ]

Подставим значения: [ Q{\text{масло}} = 2 \, \text{кг} \cdot 2100 \, \text{Дж/кг} \cdot ^\circ\text{C} \cdot $40{}^{\circ }\text{C}-10{}^{\circ }\text{C}$ ] [ Q{\text{масло}} = 2 \cdot 2100 \cdot 30 ] $Q_{\text{масло}}=126000\text{Дж}$

Теперь найдем количество теплоты, которое отдало стальное изделие при охлаждении: [ Q{\text{сталь}} = m{\text{сталь}} \cdot c{\text{сталь}} \cdot (T{\text{нач}} - T_{\text{кон}}) ]

Подставим значения: [ 126000 \, \text{Дж} = m{\text{сталь}} \cdot 460 \, \text{Дж/кг} \cdot ^\circ\text{C} \cdot $800{}^{\circ }\text{C}-780{}^{\circ }\text{C}$ ] [ 126000 = m{\text{сталь}} \cdot 460 \cdot 20 ] [ 126000 = m{\text{сталь}} \cdot 9200 ] [ m{\text{сталь}} = \frac{126000}{9200} ] $m_{\text{сталь}}\approx 13.7\text{кг}$

Таким образом, масса стального изделия составляет примерно 13.7 кг.

Для решения этой задачи нам нужно использовать закон сохранения теплоты. По формуле Q1 + Q2 = 0, где Q1 - тепло, переданное стальному изделию, Q2 - тепло, переданное маслу. Q1 = c m ΔT1, где c - удельная теплоемкость стали, m - масса стального изделия, ΔT1 - изменение температуры стали. Q2 = c m2 ΔT2, где m2 - масса масла, ΔT2 - изменение температуры масла. Подставляем известные значения и находим m - массу стального изделия. 0,46 m 790 = 2100 2 30 + 0,46 m 20 0,46 790 m = 126000 m = 126000 / $0,46\ast 790$ ≈ 68,1 кг Итак, масса стального изделия составляет около 68,1 кг.

Для решения данной задачи используем закон сохранения теплоты.

Пусть m - масса стального изделия, С - удельная теплоемкость стали, ΔT - изменение температуры стали при закаливании, m1 - масса масла, C1 - удельная теплоемкость масла, ΔT1 - изменение температуры масла при опускании стали.

Тогда по закону сохранения теплоты:

m C ΔT = m1 C1 ΔT1

m 0,46 $800-10$ = 2 2100 $40-10$

0,46m 790 = 2 2100 * 30

0,46m * 790 = 126000

m = 126000 / $0,46\ast 790$

m ≈ 68,48 кг

Итак, масса стального изделия составляет примерно 68,48 кг.