Question

В калориметр, який містить 1,5 кг води при температурі 20'С, поклали 1кг льоду за температури -10'С. Яка температура встановиться в калориметрі? терміново​

Answer 1

Ответ:

15°(можливо)

............

Answer 2

Щоб визначити температуру, яка встановиться в калориметрі після розчинення льоду, використаємо принцип збереження енергії. Під час процесу теплообміну між водою, льодом і калориметром, сума виділеної теплоти повинна дорівнювати сумі поглинутої теплоти.

Спочатку визначимо кількість теплоти, яка виділиться під час розчинення льоду. Для цього використовуємо формулу:

Q1 = m1 * L,

де Q1 - кількість виділеної теплоти, m1 - маса льоду, L - латентна теплота плавлення льоду (приймається рівною 334 кДж/кг).

Q1 = 1 кг * 334 кДж/кг = 334 кДж.

Тепер визначимо кількість теплоти, яку поглине вода при піднятті її температури до остаточної значення. Використаємо формулу:

Q2 = m2 * c * ΔT,

де Q2 - кількість поглинутої теплоти, m2 - маса води, c - питома теплоємність води (приймається рівною 4,186 кДж/(кг * °С)), ΔT - зміна температури.

Збереження енергії вимагає, щоб сума виділеної теплоти (Q1) дорівнювала сумі поглинутої теплоти (Q2):

Q1 = Q2.

Підставимо відповідні значення:

334 кДж = (1,5 кг) * (4,186 кДж/(кг * °С)) * (ΔT - 20 °С).

З цього рівняння можна вирішити ΔT, температуру, яку має вода після розчинення льоду.

Виконавши необхідні обчислення, отримаємо:

ΔT - 20 °С = 334 кДж / (1,5 кг * 4,186 кДж/(кг * °С)).

ΔT - 20 °С ≈ 50,18 °С