При виконанні лабораторної роботи, учень виміряв масу шматка льоду, який може танути (зображено на малюнку 2а), та масу

При виконанні лабораторної роботи, учень виміряв масу шматка льоду, який може танути (зображено на малюнку 2а), та масу внутрішньої посудини калориметра з алюмінію (зображено на малюнку 26). Вода з мензурки (зображено на малюнку 2в) була переливена в калориметр, і була виміряна температура води (зображено на малюнку 2г). Потім, лід був поміщений в калориметр, дочекавшись досягнення теплової рівноваги, та знову була виміряна температура води (зображено на малюнку 2д). За допомогою результатів вимірювань, визначте питому теплоту плавлення льоду. Зазначено, що питома теплоємність води становить 4200 Дж/(кг. °C), а питома теплоємність алюмінію - 920 Дж/(кг-°C).
Zmey

Zmey

Чтобы определить питомую теплоту плавления льда, мы можем использовать формулу для теплообмена между объектами. Формула Q = m * c * ΔT, где Q - количество теплоты, m - масса объекта, c - питомая теплоемкость объекта, ΔT - изменение температуры.

Давайте применим эту формулу к нашей задаче. Сначала мы найдем количество теплоты, переданное от воды калориметра (Q1):

\[Q_1 = m_1 * c_1 * \Delta T_1\]

где \(m_1\) - масса воды, \(c_1\) - питомая теплоемкость воды и \(\Delta T_1\) - изменение температуры воды.

Затем мы найдем количество теплоты, переданное от воды с льдом калориметра (Q2):

\[Q_2 = m_2 * c_2 * \Delta T_2\]

где \(m_2\) - масса смеси воды с льдом, \(c_2\) - питомая теплоемкость смеси воды с льдом и \(\Delta T_2\) - изменение температуры смеси.

Количество теплоты, переданное от воды с льдом калориметру, равно количеству теплоты, полученному от воды калориметру:

\[Q_2 = Q_1\]

Таким образом:

\[m_1 * c_1 * \Delta T_1 = m_2 * c_2 * \Delta T_2\]

Мы знаем массу воды и температуры до и после добавления льда. Чтобы найти массу льда и питомую теплоту плавления льда, нам нужно решить уравнение.

Обозначим массу льда как \(m_{\text{л}}\) и питомую теплоту плавления льда как \(L\).

Масса воды после добавления льда будет равна сумме массы воды до добавления льда и массы льда:

\[m_1 + m_{\text{л}} = m_2\]

Теперь мы можем переписать наше уравнение, используя эти обозначения:

\[m_1 * c_1 * \Delta T_1 = (m_2 - m_{\text{л}}) * c_2 * \Delta T_2\]

Также мы знаем, что при плавлении льда его температура остается постоянной и равной температуре плавления льда (0 градусов Цельсия). Поэтому \(\Delta T_2\) равно 0.

Теперь у нас есть следующее уравнение:

\[m_1 * c_1 * \Delta T_1 = (m_2 - m_{\text{л}}) * L\]

Разделим оба выражения на \(\Delta T_1\):

\[m_1 * c_1 = (m_2 - m_{\text{л}}) * L\]

Теперь мы имеем уравнение с двумя неизвестными: массой льда (\(m_{\text{л}}\)) и питомой теплотой плавления льда (\(L\)). Чтобы найти эти значения, нам нужны дополнительные данные.

Будем предполагать, что питомая теплоемкость воды (\(c_1\)) составляет 4.18 J/g·°C и питомая теплоемкость смеси воды с льдом (\(c_2\)) также составляет 4.18 J/g·°C. Распространенное значение питомой теплоты плавления льда (\(L\)) составляет 334 J/g.

Давайте решим уравнение с этими значениями:

\[m_1 * 4.18 * \Delta T_1 = (m_2 - m_{\text{л}}) * 334\]

\[m_1 * \Delta T_1 = (m_2 - m_{\text{л}}) * 80\]

Теперь нам нужно использовать данные из изображений для нахождения значений массы воды (\(m_1\)), массы смеси воды с льдом (\(m_2\)) и изменения температуры воды (\(\Delta T_1\)).

Подставим эти значения в уравнение и решим его, чтобы найти массу льда (\(m_{\text{л}}\)):

\[m_{\text{л}} = m_2 - \frac{{m_1 * \Delta T_1}}{{80}}\]

Если вы предоставите конкретные значения с изображений 2а, 2в, 2г и 2д, я смогу выполнить расчеты и найти ответ на вашу задачу.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello