Question

1) Чему равна удельная теплоемкость вещества массой 200 г, если для его нагревания на 50 градусах затрачено 3,5 кДж 2)если в 2,5 литра воды при температуре равной 25 градусов по С поместить 750 г льда при температуре = -8 градусов С , то установившаяся температура смеси станет... (Св =4200 Дж/кг*град, Сл=2100 Дж/кг* град, лямбда = 340 кДж/кг

Answer 1

1.Q = c*m*(tк-tн)
c= Q/m*(tк-tн)
(tк-tн)=50 C
Q=3.5 кДж = 3500 Дж
m=200 г=0,2 кг
с=3500/0,2*50=350 Дж*кг*С
 

Answer 2

1. Для расчета удельной теплоемкости вещества, необходимо использовать следующую формулу:

$Q = mc\Delta T$

Где:

• $Q$ - количество теплоты (в данном случае, 3.5 кДж)
• $m$ - масса вещества (200 г, что равно 0.2 кг)
• $c$ - удельная теплоемкость вещества
• $\Delta T$ - изменение температуры (50 градусов)

Мы можем пересчитать массу и изменение температуры в СИ (Система Международных Единиц):

$m = 0.2 \, \text{кг}$ $\Delta T = 50 \, \text{градусов} = 50 \, \text{Кельвинов}$

Теперь мы можем решить уравнение для $c$:

$3.5 \, \text{кДж} = 0.2 \, \text{кг} \cdot c \cdot 50 \, \text{К}$

Теперь найдем $c$:

$c = \frac{3.5 \, \text{кДж}}{0.2 \, \text{кг} \cdot 50 \, \text{К}}$

$c = 3.5 \, \text{кДж} / (0.2 \, \text{кг} \cdot 50 \, \text{К})$

$c = 3.5 \, \text{кДж} / (10 \, \text{кДж})$

$c = 0.35$

Таким образом, удельная теплоемкость вещества равна $0.35 \, \text{кДж/кг} \cdot \text{К}$.

2. Для расчета установившейся температуры смеси воды и льда используется закон сохранения энергии:

$Q_{\text{потерянное}} = Q_{\text{полученное}}$

Где $Q_{\text{потерянное}}$ - количество теплоты, потерянное при охлаждении льда до установившейся температуры, и $Q_{\text{полученное}}$ - количество теплоты, полученное от воды при охлаждении.

$Q_{\text{потерянное}} = m_l \cdot \lambda$

Где:

• $m_l$ - масса льда (750 г, что равно 0.75 кг)
• $\lambda$ - удельная теплота плавления льда (340 кДж/кг)

$Q_{\text{потерянное}} = 0.75 \, \text{кг} \cdot 340 \, \text{кДж/кг} = 255 \, \text{кДж}$

$Q_{\text{полученное}} = m_w \cdot c_w \cdot (T_f - T_{\text{смеси}})$

Где:

• $m_w$ - масса воды (2.5 литра, что равно 2.5 кг)
• $c_w$ - удельная теплоемкость воды (4200 Дж/кг·K)
• $T_f$ - температура воды до смешивания (25°C = 298 K)
• $T_{\text{смеси}}$ - установившаяся температура смеси

$Q_{\text{полученное}} = 2.5 \, \text{кг} \cdot 4200 \, \text{Дж/кг·K} \cdot (298 \, \text{K} - T_{\text{смеси}})$

Теперь приравняем потерю и получение теплоты:

$255 \, \text{кДж} = 2.5 \, \text{кг} \cdot 4200 \, \text{Дж/кг·K} \cdot (298 \, \text{K} - T_{\text{смеси}})$

$255 \, \text{кДж} = 10500 \, \text{Дж/K} \cdot (298 \, \text{K} - T_{\text{смеси}})$

Теперь решим уравнение относительно $T_{\text{смеси}}$:

$298 \, \text{K} - T_{\text{смеси}} = \frac{255 \, \text{кДж}}{10500 \, \text{Дж/K}}$

$T_{\text{смеси}} = 298 \, \text{K} - \frac{255 \, \text{кДж}}{10500 \, \text{Дж/K}}$

$T_{\text{смеси}} = 298 \, \text{K} - 0.0243 \, \text{K}$

$T_{\text{смеси}} \approx 297.9757 \, \text{K}$

Установившаяся температура смеси составит примерно 297.98 К (или около 24.83°C).