Question

Помогите пожалуйста! только решение с формулой! 1) какое количество теплоты необходимо отнять у 200г воды, нагретой до 35°С, чтобы получить лёд при температуре -5°С 2) какое количество теплоты необходимо сообщить, охлажденному до -10°С медному шарику массой 100г, чтобы нагреть его до температура плавления свинца? 3) кусок тающего льда опустили в мензурку с водой (100). когда весь лёд растаял, уровень вода в мензурке поднялся (150). определите установившуюся температуру воды в мензурке. объёмом термометра пренебречь

Answer 1

1) Теплоёмкость воды 4200 Дж/кг*°C 200 г=0,2 кг Q=cm (t2-t1) Q=4200 Дж/кг*C°×0,2 кг × (-5°-35°)= 840× (-40)=-33600 Дж 2) Свинец плавится при 327°C, теплоёмкость меди 385 Дж/кг*°C, 100 г=0,1 кг Q=cm(t2-t1) Q=385 Дж/кг*°C×0,1кг×(327°+10°)=38,5+337=375,5 Дж Ну а третью, пардон, не могу:(

Answer 2

Для решения этих задач используется закон сохранения энергии. Мы можем использовать формулу для расчета количества теплоты (Q):

Q = m * c * ΔT

Где: Q - количество теплоты (в джоулях) m - масса вещества (в граммах) c - удельная теплоемкость (в джоулях на градус Цельсия на грамм) ΔT - изменение температуры (в градусах Цельсия)

Для воды удельная теплоемкость (c) составляет приблизительно 4.18 Дж/г°C, а для льда - 2.09 Дж/г°C. Для меди и свинца она составляет приблизительно 0.39 Дж/г°C.

1. Для получения льда из воды при -5°C:

• ΔT = (-5°C) - (35°C) = -40°C
• m = 200 г
• c_воды = 4.18 Дж/г°C

Q = 200 г * 4.18 Дж/г°C * (-40°C) = -33,440 Дж

Чтобы получить лед, необходимо отнять 33,440 Дж тепла от воды.

2. Для нагревания медного шарика до температуры плавления свинца:

• ΔT = (melting temperature of lead) - (-10°C)
• m = 100 г
• c_меди = 0.39 Дж/г°C

По таблице удельных теплоемкостей, температура плавления свинца составляет около 327°C.

ΔT = 327°C - (-10°C) = 337°C

Q = 100 г * 0.39 Дж/г°C * 337°C = 13,203 Дж

Чтобы нагреть медный шарик до температуры плавления свинца, необходимо сообщить ему 13,203 Дж тепла.

3. Поскольку лед тает и превращается в воду, его удельная теплоемкость изменяется, но мы можем использовать следующую формулу для определения установившейся температуры:

m_1 * c_1 * ΔT_1 = m_2 * c_2 * ΔT_2

Где: m_1 - масса льда (г) c_1 - удельная теплоемкость льда (Дж/г°C) ΔT_1 - изменение температуры льда (°C) m_2 - масса воды (г) c_2 - удельная теплоемкость воды (Дж/г°C) ΔT_2 - изменение температуры воды (°C)

Известные данные:

• m_1 = m_2 = 100 г (масса воды и льда)
• c_1 = 2.09 Дж/г°C (удельная теплоемкость льда)
• c_2 = 4.18 Дж/г°C (удельная теплоемкость воды)

ΔT_1 - температура плавления льда (0°C) ΔT_2 - установившаяся температура воды (которую нам нужно найти)

100 г * 2.09 Дж/г°C * (0°C - ΔT_2) = 100 г * 4.18 Дж/г°C * (ΔT_2 - 35°C)

Упростим уравнение:

• 209 ΔT_2 = -100 ΔT_2 + 100 * 4.18 * 35
• 209 ΔT_2 + 100 ΔT_2 = 14630
• 309 ΔT_2 = 14630
• ΔT_2 = 14630 / 309
• ΔT_2 ≈ 47.36°C

Установившаяся температура воды в мензурке составляет приблизительно 47.36°C.