Question

В калориметр, содержащий 650 г льда при температуре –7 ºС, налили 0,2 л кипятка при температуре 100 ºС. Найти температуру, которая установится в калориметре после завершения теплообмена. Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·ºС), удельная теплоемкость льда 2100 Дж/(кг·ºС), удельная теплота плавления льда 330 кДж/кг. Ответ выразить в ºС, округлив до целого значения.

Answer 1

Ответ:

см

фото
Объяснение:

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения энергии, который гласит, что полная энергия системы остается постоянной в течение теплообмена.

Давайте обозначим: m1 - масса льда (в кг) m2 - масса воды (в кг) T1 - начальная температура льда (в ºC) T2 - начальная температура воды (в ºC) T3 - искомая температура после завершения теплообмена (в ºC) C1 - удельная теплоемкость льда (в Дж/(кг·ºC)) C2 - удельная теплоемкость воды (в Дж/(кг·ºC)) L - удельная теплота плавления льда (в кДж/кг)

Мы можем записать уравнение сохранения энергии для этой системы:

m1 * C1 * (T3 - T1) + m1 * L + m2 * C2 * (T3 - T2) = 0

Найдем значения каждого из этих параметров:

m1 = 0.65 кг (масса льда) m2 = 0.2 * 1000 кг (масса воды, переведенная из литров в кг) T1 = -7 ºC (начальная температура льда) T2 = 100 ºC (начальная температура воды) C1 = 2100 Дж/(кг·ºC) (удельная теплоемкость льда) C2 = 4200 Дж/(кг·ºC) (удельная теплоемкость воды) L = 330 кДж/кг (удельная теплота плавления льда)

Подставим эти значения в уравнение и решим его относительно T3:

0.65 * 2100 * (T3 - (-7)) + 0.65 * 330 + 0.2 * 1000 * 4200 * (T3 - 100) = 0

Решая это уравнение, получим значение T3. Округлив его до целого значения, мы найдем температуру, которая установится в калориметре после завершения теплообмена.