Question

Срочно!!, 15 баллов! Девятиклассница Алёна взяла перед уроком из школьной лаборатории калориметр, налила туда 100 г холодной воды и положила взятый из морозилки кусок льда массой 30 г и температурой — 20°С. Вернувшись после урока, Алёна обнаружила что кусок льда уменьшился втрое. Какова была начальная температура воды, если удельная теплоёмкость воды равна 4200 Дж/(кг*°С), удельная теплоёмкость льда — 2100 Дж/(кг*°С), а удельная теплоты плавления льда составляет 340 кДж/кг? Теплоёмкость калориметра и потерями тепла в окружающую среду модно пренебречь.

Answer 1

Дано:

m воды = 0.1кг

m льда начальная = 0.03кг

m льда конечная = 0.01кг

t воды конечная = 0 градусов

c воды =  4200 дж/кг*градусы

c льда = 2100 дж/кг*градусы

λ льда = 340000 дж/кг

t льда начальная = -20 градусов

t льда конечная = 0 градусов

Решение:

cm(t - t0) = cm(t - t0) + λ*m

4200 * 0.1 (t - t0) = 2100*0.03*(0 - (-20)) + 340000 * (0.03/3*2)

420(t - t0) = 1260 + 6800

420(t - t0) = 8060

t-t0 = 8060/420 = 19 градусов

Т.к. конечная температура воды 0 градусов, а t-t0 = 19 градусов, то 19 градусов и есть начальная температура воды.

9 класс, олимпиада, удачи)

Answer 2

1)100-(20+30):2

2)4200:20

3)2100:210

4)10•20

Ответ 200

Answer 3

Для решения этой задачи, нам нужно вычислить количество тепла, которое передалось от воды к льду, чтобы лед растаял.

Пусть T - начальная температура воды в калориметре (в градусах Цельсия).

1. Вычислим количество тепла, которое передалось от воды к льду, чтобы он растаял.

Масса льда, которая растаяла: 30 г - (30 г / 3) = 20 г = 0.02 кг (поскольку кусок льда уменьшился втрое).

Теплота плавления льда: Q_1 = масса * удельная_теплота_плавления = 0.02 кг * 340 кДж/кг = 6.8 кДж.

2. Вычислим количество тепла, которое потеряло вода, чтобы охладиться с начальной температуры T до 0°C.

Тепло, переданное воде: Q_2 = масса_воды * удельная_теплоемкость_воды * (0°C - T).

Таким образом, Q_2 = 100 г * 4200 Дж/(кг*°С) * (0°C - T) = -420000 Дж * (0°C - T) = 420000 * (T - 0) = 420000 * T Дж.

3. Общее количество тепла, переданное от воды к льду, равно 0, так как весь лед растаял, а значит, полученное тепло равно потерям тепла у воды:

Q_1 + Q_2 = 0.

6.8 кДж + 420000 * T = 0.

Теперь решим уравнение относительно T:

420000 * T = -6.8 кДж.

T = (-6.8 кДж) / 420000.

T ≈ -0.0162 °C.

Ответ: начальная температура воды составляла приблизительно -0.0162 °C.