Question

Помогите пожалуйста Определи, сколько воды образовалось в калориметре, если в 381 г снега с температурой 0 °С опустили железный шар массой 166 г с температурой 80 °C. Удельная теплота плавления снега равна 3,4⋅10^5Джкг, удельная теплоёмкость железа — 460Джкг⋅°С. Ответ (округли до целого числа): г.

Answer 1

Дано:

m1=0,381 кг  

λ снега=3,4⋅10^5 Дж/кг  

t1=0 °C  

m2=0,166 кг  

c железа=460 Дж/кг⋅°С  

t2=80 °C  

_____________________  

m3 - ?

 

Решение:  

cm=mλ(t2-t1)  

m*340000=0,166кг*460Дж/(кг⋅°С)*80°С  

m=0,166*460/(кг⋅°С)*80/340000= 0,0179 кг

Answer 2

Для решения этой задачи воспользуемся законом сохранения энергии.

В начальный момент времени энергия всей системы равна сумме энергий снега и шара: E1 = mc * ΔTc + ms * ΔTs

где mc - масса шара, ΔTc - изменение температуры шара, ms - масса снега, ΔTs - изменение температуры снега.

После того, как снег полностью растаял, всю его энергию поглотил шар, поэтому энергия системы становится равной энергии шара: E2 = mc * ΔTc

Но энергия системы сохраняется, поэтому E1 = E2. Тогда получаем следующее уравнение: mc * ΔTc + ms * ΔTs = mc * ΔTc

Перенесем все члены с ΔTc на одну сторону и разделим обе части уравнения на ΔTс: ms / mc = ΔTc / ΔTs

Теперь подставим известные значения: ms = 381 г mc = 166 г ΔTs = 0°С - (-80°С) = 80°С

Подставив эти значения в уравнение, получаем: 381 / 166 = ΔTc / 80

Решим это уравнение: ΔTc = (381 / 166) * 80 ≈ 183°С

Таким образом, изменение температуры шара составляет около 183°С.

Теперь можем определить количество энергии, которое поглотил шар: E = mc * ΔTc = 166 г * 183°С * 460 Дж/кг*°С

Теперь определим, сколько воды образовалось в калориметре. Удельная теплота плавления снега равна 3,4 * 10^5 Дж/кг. То есть 1 кг снега плавится при поглощении 3,4 * 10^5 Дж. Массу снега, превратившегося в воду, можно определить, разделив эту энергию на удельную теплоту плавления снега: mводы = E / (3,4 * 10^5 Дж/кг)

Подставим известные значения: mводы = (166 г * 183°С * 460 Дж/кг*°С) / (3,4 * 10^5 Дж/кг)

Рассчитаем это выражение: mводы ≈ 43 г

Таким образом, в результате плавления снега в калориметре образовалось около 43 г воды.