Question

У калориметрі знаходиться лід масою 500 г, початкова температура якого (-15) °С. У цю ж посудину наливають гарячої води масою 1,2 кг при температурі 50 °С. Визначте температуру, яка встановиться у калориметрі. Нагріванням калориметра знехтувати.

Answer 1

Відповідь: 12 c

Пояснення:

Answer 2

Для вирішення цієї задачі можна використовувати закон збереження енергії. Енергія, яка передається від гарячої води до льоду, повинна дорівнювати енергії, яку набуває лід при нагріванні до кінцевої температури. Ви можете використовувати рівняння:

Q_1 + Q_2 = 0

Де Q_1 - енергія, яку набуває лід при нагріванні до кінцевої температури, і Q_2 - енергія, яка передається від гарячої води до льоду.

Енергія, яка набуває лід, обчислюється за формулою:

Q_1 = m_1 * c_1 * ΔT_1

Де: m_1 - маса льоду (500 г або 0,5 кг), c_1 - теплоємність льоду (приблизно 2,1 Дж/(г*°C)), ΔT_1 - зміна температури льоду (кінцева температура - початкова температура).

Енергія, яка передається від гарячої води, обчислюється за формулою:

Q_2 = m_2 * c_2 * ΔT_2

Де: m_2 - маса гарячої води (1,2 кг або 1200 г), c_2 - теплоємність води (приблизно 4,18 Дж/(г*°C)), ΔT_2 - зміна температури води (кінцева температура - початкова температура).

Знаючи значення цих величин, можна розв'язати рівняння Q_1 + Q_2 = 0 відносно кінцевої температури (ΔT_1) льоду:

(m_1 * c_1 * ΔT_1) + (m_2 * c_2 * ΔT_2) = 0

Підставимо відомі значення:

(0,5 кг * 2,1 Дж/(г°C) * ΔT_1) + (1,2 кг * 4,18 Дж/(г°C) * (ΔT_2 - 50 °C)) = 0

Тепер розв'яжемо рівняння:

(1,05 ΔT_1) + (5,016 ΔT_2 - 2501,2) = 0

1,05 ΔT_1 = 2501,2 - 5,016 ΔT_2

ΔT_1 = (2501,2 - 5,016 ΔT_2) / 1,05

Тепер підставимо значення ΔT_2 = 50 °C:

ΔT_1 = (2501,2 - 5,016 * 50) / 1,05

ΔT_1 = (2501,2 - 250,8) / 1,05

ΔT_1 = 2250,4 / 1,05

ΔT_1 ≈ 2143,33 °C

Тепер можемо знайти кінцеву температуру льоду, додавши її до початкової температури:

Кінцева температура = Початкова температура + ΔT_1 Кінцева температура = (-15) °C + 2143,33 °C Кінцева температура ≈ 2128,33 °C

Таким чином, температура, яка встановиться у калориметрі, становитиме приблизно 2128,33 °C. Будьте обережні, це дуже висока температура, і ця задача має головним чином навчальний характер.