Question

Чтобы согреть Нолика после долгого пребывания в холодильнике, Дим Димыч устроил ему ванную в глубокой столовой ложке. Сколько воды при комнатной температуре налил он в ложку, если температура в холодильнике - 4°C, в комнате 20°С, масса нолика 4 г, а в результате его погружения вода остыла на 1°С? Теплообменом с окружающей средой пренебречь, вода из ложки не выливалась.теплоемкость нолика 0,92

Answer 1

Ответ:

Для решения этой задачи можно воспользоваться законом сохранения теплоты (первый закон термодинамики), который гласит, что тепло, полученное или отданное системой, равно изменению ее внутренней энергии. В данном случае, вода и Нолик обмениваются теплом при смешивании, но теплообмен с окружающей средой пренебрегается.

Давайте обозначим:

• Tхол -температура холодильника (4°C)
• Tкомн - комнатная температура (20°C)
• mВоды -  масса воды, которую Дим Димыч налил в ложку
• mНолика - масса Нолика (4 г)
• cВоды - питомая теплоемкость воды
• cНолика - питомая теплоемкость Нолика

• ΔT - изменение температуры (1°C)

Сначала определим, сколько тепла потерял Нолик, чтобы остыть с Tхол до Tкомн:

Потеря тепла Нолика=mНолика ​ ⋅ c нолика ​ ⋅ ΔT = 4г ⋅ 0,92Дж/(г ⋅ °C) ⋅ (20 − 4)°C = 44,16Дж.

Тепло, которое Нолик потерял, равно теплу, которое вода получила, чтобы остыть С Tкомн ​ до Ткомн − ΔT, так как она остыла на 1°C:

Полученное водой тепло=m воды ​ ⋅c воды ​ ⋅ΔT=m воды ​ ⋅4,18Дж/(г⋅°C)⋅1°C=4,18m воды ​ Дж.

Таким образом, мы можем записать уравнение:

4,18m воды​ =44,16Дж.

Тепер мы можем решить его относительно mВоды​:

mводы​=4,18Дж/г44,16Дж​≈10,56г.

Таким образом, Дим Димыч налил в ложку около 10,56 г воды.

Объяснение:

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать уравнение теплового баланса:

\[ Q_{\text{передача}} = Q_{\text{поглощение}} \]

Где \( Q_{\text{передача}} \) - тепло, переданное от окружающей среды (воды) Нолику, а \( Q_{\text{поглощение}} \) - тепло, поглощенное Ноликом.

Тепловой поток, переданный от воды Нолику, определяется как:

\[ Q_{\text{передача}} = m \cdot c \cdot \Delta T \]

Где: - \( m \) - масса воды, - \( c \) - удельная теплоемкость воды, - \( \Delta T \) - изменение температуры воды.

Тепловой поток, поглощенный Ноликом, равен:

\[ Q_{\text{поглощение}} = m_{\text{Нолика}} \cdot c_{\text{Нолика}} \cdot \Delta T_{\text{Нолика}} \]

Где: - \( m_{\text{Нолика}} \) - масса Нолика, - \( c_{\text{Нолика}} \) - удельная теплоемкость Нолика, - \( \Delta T_{\text{Нолика}} \) - изменение температуры Нолика.

Теперь мы можем записать уравнение теплового баланса:

\[ m \cdot c \cdot \Delta T = m_{\text{Нолика}} \cdot c_{\text{Нолика}} \cdot \Delta T_{\text{Нолика}} \]

Или, выражая \( \Delta T_{\text{Нолика}} \):

\[ \Delta T_{\text{Нолика}} = \frac{m \cdot c \cdot \Delta T}{m_{\text{Нолика}} \cdot c_{\text{Нолика}}} \]

Теперь подставим известные значения:

\[ \Delta T_{\text{Нолика}} = \frac{m \cdot c \cdot (\text{Температура в холодильнике} - \text{Температура в комнате})}{m_{\text{Нолика}} \cdot c_{\text{Нолика}}} \]

\[ \Delta T_{\text{Нолика}} = \frac{m \cdot c \cdot (4^\circ \text{C} - 20^\circ \text{C})}{m_{\text{Нолика}} \cdot c_{\text{Нолика}}} \]

Теперь подставим значения \( m \) (масса воды в ложке), \( c \) (удельная теплоемкость воды), \( m_{\text{Нолика}} \) (масса Нолика), \( c_{\text{Нолика}} \) (удельная теплоемкость Нолика) и решим уравнение.