Question

№6. В калориметр, содержащий 30 кг воды при температуре 20 ˚С, положили 20 кг льда с температурой -10 ˚С. Какая температура установится в калориметре? cв = 4200 Дж/(кг ∙˚С), cл = 2100 Дж/(кг ∙˚С), λ = 330 кДж/кг.

Answer 1

Ответ:

0 ⁰С

Объяснение:

См.фото

Answer 2

Для решения этой задачи о нахождении температуры, которая установится в калориметре после того, как 20 кг льда при температуре -10°C положат в 30 кг воды при температуре 20°C, мы можем использовать закон сохранения энергии. Мы знаем, что тепло, переданное от льда к воде, равно теплу, полученному водой и водой в калориметре.

Сначала найдем количество тепла, которое лед отдаст, чтобы достичь равновесия с водой. Для этого используем уравнение:

Qлед = mлед * λ,

где Qлед - количество тепла, mлед - масса льда, λ - удельная теплота плавления льда (330 кДж/кг).

Qлед = 20 кг * 330 кДж/кг = 6600 кДж.

Теперь это количество тепла должно быть поглощено водой и водой в калориметре, чтобы достичь равновесия. Мы можем использовать следующее уравнение:

Qвода = mвода * cводы * ΔT + mвода_калориметр * cводы * ΔT,

где Qвода - количество тепла, переданное воде, mвода - масса воды, cводы - удельная теплоемкость воды (4200 Дж/(кг∙°C)), ΔT - изменение температуры, mвода_калориметр - масса воды в калориметре.

Масса воды в калориметре равна массе воды в калориметре начальной (30 кг):

mвода_калориметр = 30 кг.

Теперь мы можем рассчитать Qвода:

Qвода = 20 кг * 4200 Дж/(кг∙°C) * ΔT + 30 кг * 4200 Дж/(кг∙°C) * ΔT.

Теперь приравняем Qвода и Qлед, так как они равны друг другу:

6600 кДж = (20 кг * 4200 Дж/(кг∙°C) + 30 кг * 4200 Дж/(кг∙°C)) * ΔT.

Теперь решим это уравнение относительно ΔT:

6600 кДж = (20 кг * 4200 Дж/(кг∙°C) + 30 кг * 4200 Дж/(кг∙°C)) * ΔT,

6600 кДж = 50 кг * 4200 Дж/(кг∙°C) * ΔT,

ΔT = 6600 кДж / (50 кг * 4200 Дж/(кг∙°C)).

ΔT = 6600 кДж / (210000 Дж/°C),

ΔT = 0.03143°C.

Таким образом, температура, которая установится в калориметре после того, как 20 кг льда при температуре -10°C положат в 30 кг воды при температуре 20°C, будет примерно 0.03143°C.