Question

В калориметре где было 500 г льда при температуре -20, долили 50 г воды. в результате в калориметре оказался только лед при температуре 0 градусов. какой была начальная температура воды?

Answer 1

Сложна .............4°с

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать принцип сохранения энергии. Первым шагом нам необходимо определить количество тепла, которое перешло от воды ко льду, чтобы привести его к температуре 0 градусов.

Количество тепла, переданного от воды к льду, можно выразить следующим образом:

Q = m_воды * c_воды * (T_нач - T_кон),

где Q - количество тепла, m_воды - масса воды, c_воды - удельная теплоемкость воды, T_нач - начальная температура воды, T_кон - конечная температура льда (0 градусов).

Так как в калориметре оказался только лед, то все тепло от воды перешло к льду. Теплоемкость льда равна теплоемкости воды, поэтому можно записать:

Q = m_льда * c_льда * (T_пер - T_кон),

где m_льда - масса льда, c_льда - удельная теплоемкость льда, T_пер - начальная температура льда (равна -20 градусам).

Мы знаем, что масса воды равна 50 г, масса льда равна 500 г, удельная теплоемкость воды и льда примерно одинакова и составляет около 4.18 Дж/(г*°C). Подставим эти значения в уравнение:

m_воды * c_воды * (T_нач - T_кон) = m_льда * c_льда * (T_пер - T_кон).

Подставим известные значения:

50 г * 4.18 Дж/(г°C) * (T_нач - 0 градусов) = 500 г * 4.18 Дж/(г°C) * (-20 градусов - 0 градусов).

Упростим уравнение:

50 * (T_нач - 0) = 500 * (-20).

T_нач = (500 * (-20)) / 50.

T_нач = -200 градусов.

Таким образом, начальная температура воды составляла -200 градусов.