Question

Помогите решить, пожалуйста В алюминиевый сосуд массой 300 г, содержащий 500 г воды при температуре 50 градусов Цельсия, опустили 200 г льда при температуре -20 градусов Цельсия. Какая температура установится в сосуде? Физика 10 класс

Answer 1

Q1=C1m1(t1-T) охлаждение воды 
Q2= c2m2(t1-T) охлаждение алюминия  
Q3=c3m3(0-t2)=2100*0,2*20=8400 Дж
Q4=лm3=330000*0,2=66000Дж плавление льда
Q5=c1m3(T-0) нагрев растаявшего льда
Q1+Q2=Q3+Q4+Q5
c1m1t1- c1m1T +c2m2t1-c2m2T -c1m3T =Q3+Q4
T=(-Q3-Q4+c1m1t1+c2m2t1)/(c1m1+c2m2+c1m3)
T=13,67°С
ОТВЕТ: 13,67

Answer 2

Для решения данной задачи необходимо использовать закон сохранения энергии.

Сначала найдем количество теплоты, которое отдает лед при погружении в воду. Для этого воспользуемся формулой:

Q1 = m1 * c * Δt

где Q1 - количество теплоты, m1 - масса льда, c - удельная теплоемкость воды, Δt - изменение температуры льда при погружении.

Для льда удельная теплоемкость равна 2,09 Дж/(г*°C), поэтому:

Q1 = 200 г * 2,09 Дж/(г*°C) * (-20°C - 0°C) = -83 600 Дж

Знак "-" указывает на то, что лед отдает тепло.

Затем найдем количество теплоты, которое поглощает вода при погружении льда. Для этого воспользуемся формулой:

Q2 = m2 * c * Δt

где Q2 - количество теплоты, m2 - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, Δt - изменение температуры воды.

Для воды удельная теплоемкость равна 4,18 Дж/(г*°C), поэтому:

Q2 = 500 г * 4,18 Дж/(г*°C) * (t - 50°C)

где t - искомая температура в сосуде.

Так как система изолирована, сумма полученных количеств теплоты должна равняться нулю:

Q1 + Q2 = 0

-83 600 Дж + 500 г * 4,18 Дж/(г*°C) * (t - 50°C) = 0

Решая это уравнение, найдем значение температуры t:

-83 600 Дж + 500 г * 4,18 Дж/(г*°C) * (t - 50°C) = 0

500 г * 4,18 Дж/(г*°C) * (t - 50°C) = 83 600 Дж

4,18 Дж/(г*°C) * (t - 50°C) = 83 600 Дж / 500 г

4,18 Дж/(г*°C) * (t - 50°C) = 167,2 Дж/г

4,18 (t - 50) = 167,2

4,18t - 209 = 167,2

4,18t = 376,2

t = 376,2 / 4,18

t ≈ 90,05°C

Таким образом, температура, которая установится в сосуде, будет примерно равна 90,05°C.