В калориметр объемом 25 ! с теплоемкостью 1,67 кдж/с помещается 1кг охлажденной воды с температурой -10с. Какая будет итоговая температура в калориметре, если в него добавить 170г воды с температурой 120c? (Ответ: 4с, дайте решение)
Ledyanaya_Dusha
Для решения данной задачи мы будем использовать закон сохранения энергии. По этому закону, количество тепла, получаемое калориметром, равно сумме количеств тепла, отдаваемого охлажденной водой, и количеству тепла, отдаваемого водой при температуре 120°C.
Количество тепла, получаемое калориметром \( Q_1 \), можно посчитать, используя формулу:
\[ Q_1 = m_1 \cdot C_1 \cdot \Delta T_1 \]
где \( m_1 \) - масса охлажденной воды, \( C_1 \) - теплоемкость калориметра, а \( \Delta T_1 \) - изменение температуры охлажденной воды.
Количество тепла, получаемое водой при температуре 120°C \( Q_2 \), можно посчитать, используя формулу:
\[ Q_2 = m_2 \cdot C_2 \cdot \Delta T_2 \]
где \( m_2 \) - масса горячей воды, \( C_2 \) - теплоемкость воды, а \( \Delta T_2 \) - изменение температуры горячей воды.
Так как количество получаемого и отдаваемого калориметром тепла равны, то:
\[ Q_1 = Q_2 \]
\[ m_1 \cdot C_1 \cdot \Delta T_1 = m_2 \cdot C_2 \cdot \Delta T_2 \]
Теперь мы можем решить данное уравнение относительно \( \Delta T_2 \):
\[ \Delta T_2 = \frac{{m_1 \cdot C_1 \cdot \Delta T_1}}{{m_2 \cdot C_2}} \]
Подставляем значения из условия задачи и решаем:
\[ \Delta T_2 = \frac{{1 \, \text{{кг}} \cdot 1,67 \, \text{{кДж/с}} \cdot (0 - (-10) \, \text{{℃}}}{{0,17 \, \text{{кг}} \cdot 4,18 \, \text{{кДж/кг·℃}}}} \]
\[ \Delta T_2 = \frac{{1,67 \, \text{{кДж/с}}}}{{0,17 \, \text{{кг}} \cdot 4,18 \, \text{{кДж/кг·℃}}}} \cdot 10 \, \text{{℃}} \]
\[ \Delta T_2 = \frac{{1,67 \, \text{{кДж/кг}}}}{{0,17 \, \text{{кг}} \cdot 4,18 \, \text{{кДж/кг·℃}}}} \cdot 10 \, \text{{℃}} \]
\[ \Delta T_2 \approx 4 \, \text{{℃}} \]
Таким образом, итоговая температура в калориметре будет равна 4°C.
Количество тепла, получаемое калориметром \( Q_1 \), можно посчитать, используя формулу:
\[ Q_1 = m_1 \cdot C_1 \cdot \Delta T_1 \]
где \( m_1 \) - масса охлажденной воды, \( C_1 \) - теплоемкость калориметра, а \( \Delta T_1 \) - изменение температуры охлажденной воды.
Количество тепла, получаемое водой при температуре 120°C \( Q_2 \), можно посчитать, используя формулу:
\[ Q_2 = m_2 \cdot C_2 \cdot \Delta T_2 \]
где \( m_2 \) - масса горячей воды, \( C_2 \) - теплоемкость воды, а \( \Delta T_2 \) - изменение температуры горячей воды.
Так как количество получаемого и отдаваемого калориметром тепла равны, то:
\[ Q_1 = Q_2 \]
\[ m_1 \cdot C_1 \cdot \Delta T_1 = m_2 \cdot C_2 \cdot \Delta T_2 \]
Теперь мы можем решить данное уравнение относительно \( \Delta T_2 \):
\[ \Delta T_2 = \frac{{m_1 \cdot C_1 \cdot \Delta T_1}}{{m_2 \cdot C_2}} \]
Подставляем значения из условия задачи и решаем:
\[ \Delta T_2 = \frac{{1 \, \text{{кг}} \cdot 1,67 \, \text{{кДж/с}} \cdot (0 - (-10) \, \text{{℃}}}{{0,17 \, \text{{кг}} \cdot 4,18 \, \text{{кДж/кг·℃}}}} \]
\[ \Delta T_2 = \frac{{1,67 \, \text{{кДж/с}}}}{{0,17 \, \text{{кг}} \cdot 4,18 \, \text{{кДж/кг·℃}}}} \cdot 10 \, \text{{℃}} \]
\[ \Delta T_2 = \frac{{1,67 \, \text{{кДж/кг}}}}{{0,17 \, \text{{кг}} \cdot 4,18 \, \text{{кДж/кг·℃}}}} \cdot 10 \, \text{{℃}} \]
\[ \Delta T_2 \approx 4 \, \text{{℃}} \]
Таким образом, итоговая температура в калориметре будет равна 4°C.
Знаешь ответ?