При обработке металлического образца массой 250 г он нагрелся до состояния ярко-красного каления. При опускании образца в воду объёмом 0,9 л и температурой 24 °С температура воды увеличивается до 63 °С. Рассчитай температуру раскалённого образца. Справочные данные: удельная теплоёмкость воды — 4200 Дж/ (кг • ° С), удельная теплоёмкость металла - 540 Дж / (кг • °С), плотность воды - 1000 кг/м3. (Ответ округли до целых.)

Для решения задачи воспользуемся законом сохранения энергии:

m1 * c1 * (T1 - T) = m2 * c2 * (T - T2),

где m1 - масса металлического образца, c1 - удельная теплоемкость металла, T1 - начальная температура образца (ярко-красное каление), T - искомая температура образца после опускания в воду, m2 - масса воды, c2 - удельная теплоемкость воды, T2 - начальная температура воды, которая равна 24 °C.

Подставляем известные значения:

250 г = 0,25 кг, c1 = 540 Дж / (кг • °С), T1 = около 1000 °C (температура ярко-красного каления), m2 = 0,9 л * 1000 кг/м3 = 0,9 кг, c2 = 4200 Дж / (кг • °С), T2 = 24 °C, T = ?

0,25 * 540 * (1000 - T) = 0,9 * 4200 * (T - 24).

Решаем уравнение:

135 * (1000 - T) = 3780 * (T - 24), 135000 - 135T = 3780T - 90720, 3915T = 226720, T ≈ 58 °C.

Таким образом, температура раскалённого образца составляет около 58 °C.