Какова была исходная температура эфира, если после того как в стакане с теплоемкостью с = 50 дж/град налили 100 г этилового эфира и положили кусочек цинка массой т2 = 50 г при температуре t2 = 0 °C, установилась температура смеси (6) равная 10 °C? Исходная температура стакана такая же как у эфира.
Валерия
Для решения данной задачи мы можем использовать закон сохранения энергии в форме уравнения теплового баланса.
Сначала найдем количество теплоты, полученное от цинка. Для этого используем уравнение теплового баланса:
\( Q_1 = mc\Delta T_1 \),
где \( Q_1 \) - количество теплоты, \( m \) - масса цинка, \( c \) - теплоемкость стакана, \( \Delta T_1 \) - изменение температуры цинка.
Масса цинка \( m = 50 \, \text{г} \), теплоемкость стакана \( c = 50 \, \text{Дж/град} \), температура цинка \( t_2 = 0 \, \text{°C} \). Так как исходная температура стакана такая же, как у эфира, изменение температуры цинка будет равно разности между исходной температурой эфира и конечной температурой смеси:
\( \Delta T_1 = t_{\text{исх. эфира}} - 10 \, \text{°C} \).
Таким образом, количество теплоты, полученное от цинка:
\( Q_1 = 50 \, \text{г} \cdot 50 \, \text{Дж/град} \cdot (t_{\text{исх. эфира}} - 10 \, \text{°C}) \).
Далее, найдем количество теплоты, переданное эфиру:
\( Q_2 = mc\Delta T_2 \),
где \( Q_2 \) - количество теплоты, \( m \) - масса эфира, \( c \) - теплоемкость стакана, \( \Delta T_2 \) - изменение температуры эфира.
Масса эфира \( m = 100 \, \text{г} \), теплоемкость стакана \( c = 50 \, \text{Дж/град} \), конечная температура смеси \( t_{\text{кон.}} = 10 \, \text{°C} \). Так как исходная температура стакана такая же, как у эфира, изменение температуры эфира будет равно разности между конечной температурой смеси и исходной температурой эфира:
\( \Delta T_2 = 10 \, \text{°C} - t_{\text{исх. эфира}} \).
Таким образом, количество теплоты, переданное эфиру:
\( Q_2 = 100 \, \text{г} \cdot 50 \, \text{Дж/град} \cdot (10 \, \text{°C} - t_{\text{исх. эфира}}) \).
В данной задаче у нас есть переход от цинка к эфиру, поэтому количество теплоты, полученное цинком, равно количеству теплоты, переданному эфиру:
\( Q_1 = Q_2 \).
Теперь мы можем записать уравнение и решить его для нахождения исходной температуры эфира:
\( 50 \, \text{г} \cdot 50 \, \text{Дж/град} \cdot (t_{\text{исх. эфира}} - 10 \, \text{°C}) = 100 \, \text{г} \cdot 50 \, \text{Дж/град} \cdot (10 \, \text{°C} - t_{\text{исх. эфира}}) \).
Решая это уравнение, мы найдем значение исходной температуры эфира.
Сначала найдем количество теплоты, полученное от цинка. Для этого используем уравнение теплового баланса:
\( Q_1 = mc\Delta T_1 \),
где \( Q_1 \) - количество теплоты, \( m \) - масса цинка, \( c \) - теплоемкость стакана, \( \Delta T_1 \) - изменение температуры цинка.
Масса цинка \( m = 50 \, \text{г} \), теплоемкость стакана \( c = 50 \, \text{Дж/град} \), температура цинка \( t_2 = 0 \, \text{°C} \). Так как исходная температура стакана такая же, как у эфира, изменение температуры цинка будет равно разности между исходной температурой эфира и конечной температурой смеси:
\( \Delta T_1 = t_{\text{исх. эфира}} - 10 \, \text{°C} \).
Таким образом, количество теплоты, полученное от цинка:
\( Q_1 = 50 \, \text{г} \cdot 50 \, \text{Дж/град} \cdot (t_{\text{исх. эфира}} - 10 \, \text{°C}) \).
Далее, найдем количество теплоты, переданное эфиру:
\( Q_2 = mc\Delta T_2 \),
где \( Q_2 \) - количество теплоты, \( m \) - масса эфира, \( c \) - теплоемкость стакана, \( \Delta T_2 \) - изменение температуры эфира.
Масса эфира \( m = 100 \, \text{г} \), теплоемкость стакана \( c = 50 \, \text{Дж/град} \), конечная температура смеси \( t_{\text{кон.}} = 10 \, \text{°C} \). Так как исходная температура стакана такая же, как у эфира, изменение температуры эфира будет равно разности между конечной температурой смеси и исходной температурой эфира:
\( \Delta T_2 = 10 \, \text{°C} - t_{\text{исх. эфира}} \).
Таким образом, количество теплоты, переданное эфиру:
\( Q_2 = 100 \, \text{г} \cdot 50 \, \text{Дж/град} \cdot (10 \, \text{°C} - t_{\text{исх. эфира}}) \).
В данной задаче у нас есть переход от цинка к эфиру, поэтому количество теплоты, полученное цинком, равно количеству теплоты, переданному эфиру:
\( Q_1 = Q_2 \).
Теперь мы можем записать уравнение и решить его для нахождения исходной температуры эфира:
\( 50 \, \text{г} \cdot 50 \, \text{Дж/град} \cdot (t_{\text{исх. эфира}} - 10 \, \text{°C}) = 100 \, \text{г} \cdot 50 \, \text{Дж/град} \cdot (10 \, \text{°C} - t_{\text{исх. эфира}}) \).
Решая это уравнение, мы найдем значение исходной температуры эфира.
Знаешь ответ?