Question

Даю 58 баллов за все 1. Какое количество теплоты получает кусочек льда массой 2 кг при его нагревании от –200C до 00C? Какое количество теплоты получает вода массой 2 кг при ее нагревании от 150C до 750C? Во сколько раз отличаются полученные значения? 2. Смешали три однородных жидкости одинаковой массы с температурами 60C, 300C и 600C. Определите общую температуру смеси. Во сколько раз увеличится масса всей смеси при смешивании трех жидкостей? 3. В травяной отвар массой 400 г и температурой 800C добавили холодную воду массой 200 г и температурой 200C. Чему будет равна температура всей смеси? Считать удельную теплоемкость травяного отвара и холодной воды одинаковой. 4. В травяной отвар массой 500 г и температурой 700C добавили холодную воду массой 100 г и температурой 100C. Чему будет равна температура всей смеси? Считать удельную теплоемкость травяного отвара и холодной воды одинаковой.

Answer 1

Ответ:

1. Чтобы сравнить 2 значения Q, нужно записать формулу

Qсравн1 = (4200+2100)*(2кг+2кг)*(20-0)

Qсравн2 = (4200+2100)*(2кг+2кг)*(750-150)

Qрез = Qсравн2 - Qсравн1

2. t общ смеси = 6 + 30 + 60 = 96 С

Масса не меняется, так как по условию задачи она остается постоянной величиной!!!

3. Так как рассматриваемых жидкости две, то t смеси не зависит от массы

Следовательно, рассчитываем по среднему арифметическому: t смеси = (80 + 20) / 2 = 50 С

То же самое в 4м: t смеси = (70 + 10) / 2 = 40 С

Как может температура зависеть от массы вещества??? Тем более неизвестно количество теплоты...

Объяснение:

Answer 2

Давайте рассмотрим каждый из пунктов задачи:

1. Нагревание льда и воды:

   Сначала рассмотрим лед. Для нагревания твердого тела с изменением температуры используется формула:

   $Q = m \cdot c \cdot \Delta T$

   Где:

   • $Q$ - количество теплоты
   • $m$ - масса тела
   • $c$ - удельная теплоемкость вещества
   • $\Delta T$ - изменение температуры

   Для льда при нагревании от -20°C до 0°C удельная теплоемкость $c = 2100 \, \text{Дж/(кг·°C)}$.

   $Q_{\text{лед}} = m_{\text{лед}} \cdot c_{\text{лед}} \cdot \Delta T_{\text{лед}} = 2 \, \text{кг} \cdot 2100 \, \text{Дж/(кг·°C)} \cdot (0 - (-20)) \, \text{°C} = 84,000 \, \text{Дж}$

   Для воды:

   $Q_{\text{вода}} = m_{\text{вода}} \cdot c_{\text{вода}} \cdot \Delta T_{\text{вода}} = 2 \, \text{кг} \cdot 4186 \, \text{Дж/(кг·°C)} \cdot (75 - 15) \, \text{°C} = 627,600 \, \text{Дж}$

   Теперь можно найти отношение:

   $\frac{Q_{\text{вода}}}{Q_{\text{лед}}} = \frac{627600}{84000} \approx 7.47$

2. Смешивание жидкостей:

   При смешивании трех жидкостей с одинаковой массой теплоемкость не влияет на конечную температуру. Общая температура смеси будет просто средней арифметической температур жидкостей:

   $T_{\text{смесь}} = \frac{T_1 + T_2 + T_3}{3} = \frac{60\,°C + 30\,°C + 60\,°C}{3} = 40\,°C$

   Относительное изменение массы при смешивании не зависит от начальных температур и равно 3:

   $\text{Относительное изменение массы} = \frac{\text{Масса смеси после смешивания}}{\text{Исходная масса смеси}} = \frac{3 \cdot \text{Масса одной жидкости}}{\text{Масса одной жидкости}} = 3$

3. Смешивание травяного отвара и воды:

   При смешивании веществ с разными температурами, можно использовать закон сохранения теплоты:

   $m_{\text{отвар}} \cdot c \cdot \Delta T_{\text{отвар}} + m_{\text{вода}} \cdot c \cdot \Delta T_{\text{вода}} = 0$

   Где $c$ - удельная теплоемкость, и $\Delta T$ - изменение температуры. Так как у обоих веществ одинаковая удельная теплоемкость и они имеют обратные знаки температурных изменений:

   $m_{\text{отвар}} \cdot c \cdot (T_{\text{смесь}} - 80\,°C) + m_{\text{вода}} \cdot c \cdot (T_{\text{смесь}} - 20\,°C) = 0$

   Подставляя значения:

   $400\, \text{г} \cdot c \cdot (T_{\text{смесь}} - 80\,°C) + 200\, \text{г} \cdot c \cdot (T_{\text{смесь}} - 20\,°C) = 0$

   Решив это уравнение, найдем $T_{\text{смесь}} = 40\,°C$.

4. Смешивание травяного отвара и воды (другие значения):

   Аналогично предыдущему пункту:

   $m_{\text{отвар}} \cdot c \cdot \Delta T_{\text{отвар}} + m_{\text{вода}} \cdot c \cdot \Delta T_{\text{вода}} = 0$

   Подставим значения:

   $500\, \text{г} \cdot c \cdot (T_{\text{смесь}} - 70\,°C) + 100\, \text{г} \cdot c \cdot (T_{\text{смесь}} - 10\,°C) = 0$