Question

у калориметр, що містить 500г льоду при температурі -20°C долили 50 г води. У результаті калориметр містить лід при 0°C. Якою була початкова температура води?​

Answer 1

Ответ:

100 градусів

Объяснение:

Answer 2

Для вирішення цієї задачі ми можемо використати закон збереження енергії, який гласить, що сума всіх теплових енергій у системі залишається постійною. У вашому випадку система складається з льоду і води.

Ми можемо записати цей закон як: Q_льоду + Q_води = 0

де Q_льоду - теплова енергія льоду, Q_води - теплова енергія води, і обидві ці величини дорівнюють нулю, оскільки після досягнення термодинамічної рівноваги весь тепловий обмін зупинився.

Теплова енергія об'єму тіла може бути обчислена за формулою:

Q = m * c * ΔT

де Q - теплова енергія, m - маса тіла, c - специфічна теплоємність речовини, ΔT - зміна температури.

Для льоду специфічна теплоємність (c) дорівнює 2.09 Дж/(г°C), для води - 4.18 Дж/(г°C).

Завдання зводиться до того, щоб знайти температуру води до її додавання до льоду. Давайте позначимо температуру води як T_води (в градусах Цельсія). Тоді можемо записати наступні рівняння:

1. Для льоду: Q_льоду = (500 г) * (2.09 Дж/(г°C)) * (0°C - (-20°C))

2. Для води: Q_води = (50 г) * (4.18 Дж/(г°C)) * (0°C - T_води)

За законом збереження енергії, сума цих двох теплових енергій має дорівнювати нулю:

(500 г) * (2.09 Дж/(г°C)) * (0°C - (-20°C)) + (50 г) * (4.18 Дж/(г°C)) * (0°C - T_води) = 0

Розв'яжемо це рівняння для T_води:

(500 г) * (2.09 Дж/(г°C)) * 20°C = (50 г) * (4.18 Дж/(г°C)) * T_води

(500 г) * 2.09 Дж/(г°C) * 20°C = (50 г) * 4.18 Дж/(г°C) * T_води

20900 г·градус°C = 209 градус°C = 50 г * 4.18 Дж/(г°C) * T_води

Тепер давайте розрахуємо T_води:

T_води = 209 градус°C / (50 г * 4.18 Дж/(г°C))

T_води ≈ 1.0°C

Отже, початкова температура води була приблизно 1.0 градус Цельсія.