Question

Помогите!!!!!!! Можете пожалуйста подробно объяснить. В калориметре смешали 1 л воды, взятый при температуре 10 °C и 800 г кипятка. Чему равна конечная температура воды?

Answer 1

Ответ:50 градусов

Объяснение:

Q1 - кол-во теплоты при 10 градусах

Q2 - кол-во теплоты кипятка

Q1+Q2 - Кол-во конечной теплоты

Q1= c + m1 + T1 = 4200 *1 * 10 = 42кДж

Q2 = c + m2 + T2 = 4200*0.8*100 = 336кДж

Q1+Q2 = 378000 Дж

m1+m2 = 1.8 литров

378000 = 4200 * 1.8 * T3

T3= 50

Answer 2

Конечная температура смеси воды и кипятка в калориметре можно рассчитать, используя закон сохранения энергии (термическую энергию) между начальным и конечным состоянием системы.

Для этого воспользуемся формулой:

$Q_{воды} + Q_{кипятка} = 0$,

где $Q_{воды}$ - тепловая энергия воды, $Q_{кипятка}$ - тепловая энергия кипятка.

Тепловая энергия $Q$ вычисляется как $Q = m \cdot c \cdot \Delta T$, где $m$ - масса вещества, $c$ - удельная теплоемкость вещества, $\Delta T$ - изменение температуры.

Для воды $c_{воды} \approx 4.186 \, \text{Дж/(г·°C)}$ (удельная теплоемкость воды), а для кипятка $c_{кипятка} \approx 2.0 \, \text{Дж/(г·°C)}$ (удельная теплоемкость водяного пара).

Предположим, что конечная температура смеси воды и кипятка составляет $T_f$ °C.

Масса воды $m_{воды} = 1 \, \text{л} \cdot 1000 \, \text{г/л} = 1000 \, \text{г}$, масса кипятка $m_{кипятка} = 800 \, \text{г}$, начальная температура воды $T_{воды} = 10 \, °C$, начальная температура кипятка $T_{кипятка} = 100 \, °C$ (так как это кипяток).

Теперь, используя уравнение для сохранения энергии, можно записать:

$m_{воды} \cdot c_{воды} \cdot (T_f - T_{воды}) + m_{кипятка} \cdot c_{кипятка} \cdot (T_f - T_{кипятка}) = 0$.

Подставим значения и решим уравнение для $T_f$:

$1000 \cdot 4.186 \cdot (T_f - 10) + 800 \cdot 2.0 \cdot (T_f - 100) = 0$.

$4186(T_f - 10) + 1600(T_f - 100) = 0$.

$4186T_f - 41860 + 1600T_f - 160000 = 0$.

$5786T_f - 201860 = 0$.

$5786T_f = 201860$.

$T_f = \frac{201860}{5786} \approx 34.9$.

Итак, конечная температура смеси воды и кипятка составляет примерно 34.9°C.