Какая будет конечная температура в калориметре после последовательного выливания 50 одинаковых мензурок воды, нагретой

Чтобы решить данную задачу, мы можем использовать закон сохранения энергии. Давайте разберемся пошагово.

1. Нам известно, что каждая мензурка содержит одинаковое количество воды и она нагрета до температуры +50°C. Таким образом, объем воды, который будет вылит в калориметр, равен 50 раз объему одной мензурки.

2. Предположим, что объем одной мензурки составляет V. Тогда объем воды, вылитой в калориметр, будет равен 50V.

3. Объем калориметра составляет 1 литр, то есть 1000 мл. Обозначим его как V_c.

4. Закон сохранения энергии гласит, что количество полученной энергии должно быть равным количеству потерянной энергии. В нашем случае энергия можно выразить через теплоемкость (C) и разницу температур (ΔT).

5. Рассмотрим сначала потерянную энергию. Вода в мензурках охлаждается от +50°C до температуры калориметра. Таким образом, разница температур для потерянной энергии будет равна (50°C - 0°C) = 50°C.

6. Теплоемкость (C) можно рассчитать как произведение массы вещества на его удельную теплоемкость. В данной задаче объем вещества равен массе, так как плотность воды равна 1 г/мл. Удельная теплоемкость воды составляет 1 кал/г°C или 4.18 Дж/(г°C).

7. Теплоемкость мензурки можно рассчитать как C_menzurka = m_menzurka * C_vody, где m_menzurka - масса одной мензурки, а C_vody - удельная теплоемкость воды.

8. Обозначим конечную температуру в калориметре как Т_конечная. Тогда получим, что потерянная энергия будет равна C_menzurka * ΔT = C_конечная * ΔT_конечная.

9. Подставив значения, получим выражение: V_menzurka * V_vody * ΔT_выливания = V_конечная * ΔT_конечная, где V_menzurka - объем одной мензурки, V_vody - объем вылитой воды, ΔT_выливания - разница температур воды вылитой в калориметр, V_конечный - объем воды в калориметре, ΔT_конечный - разница температур в калориметре после выливания.

10. Подставив известные значения в уравнение, получаем: \(50V * 50°C = 1000V_c * ΔT_конечная\).

11. Решаем уравнение относительно ΔT_конечная: \(ΔT_конечная = \frac{50V * 50°C}{1000V_c} = \frac{2500V}{1000V_c} = \frac{5V}{2V_c}\).

12. В результате, конечная разница температур в калориметре после выливания будет равна \(ΔT_конечная = \frac{5V}{2V_c}\).

Теперь у нас есть пошаговое решение задачи. Важно отметить, что конечная температура в калориметре зависит от разницы температур воды, объема мензурок и объема калориметра. Чтобы получить конкретную числовую конечную температуру, необходимо знать значения V и V_c.