Question

Помогите мне плизз СрочнооЗадача:в калориметре находится кипяток массой 2 кг. Сколько льда взятого при температуре 0 ° С, надо бросить в калориметр, чтобы вставилась температура 20 ° С? Теплоемкость калориметра 400 Дж / ° С

Answer 1

Дано:
t в = 100°C
m в = 2 кг
с в = 4200 Дж/кг°С
С к = 400 Дж/°С
Jl л = 330 000 Дж/кг
t л = 0°С
t = 20°C
Найти: m льда -?
Решение:
Q отданное = Q полученное
∆t1×mв×cв + ∆t1×Cк = Jlл×mл + ∆tв × mл × св
∆t1(mв×св + Ск) = mл (Jlл + ∆tв × св)
m л = ∆t1(mв×cв + Ск)/(Jlл + ∆tв × св)
m л = 80°С (20 кг × 4200 Дж/кг°С + 400 Дж/°С)/(330 000 Дж/кг + 20° × 4200 Дж/кг°С) ≈ 16,3 кг

Answer 2

Для решения данной задачи мы можем использовать закон сохранения энергии.

Сначала найдем количество теплоты, которое необходимо передать льду для его плавления. Для этого воспользуемся формулой:

Q_1 = m_1 * L,

где Q_1 - количество теплоты, масса которой равна массе льда (m_1), L - удельная теплота плавления льда.

Удельная теплота плавления льда равна 334 кДж/кг.

Q_1 = 2кг * 334кДж/кг = 668кДж.

После плавления льда, чтобы нагреть полученную воду до температуры 20°С, нам потребуется дополнительное количество теплоты. Для подсчета этого используем формулу:

Q_2 = m_2 * c * ΔT,

где Q_2 - количество теплоты, масса которой равна массе воды (m_2), c - теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры.

Масса воды равна массе льда, а именно 2 кг. Теплоемкость воды равна 4,186 Дж/г*°C, а изменение температуры составляет 20°С - 0°С = 20°С.

Переведем массу из граммов в килограммы: 2 кг = 2000 г.

Q_2 = 2000 г * 4,186 Дж/г*°C * 20°С = 167,44 кДж.

Теперь найдем общее количество теплоты, которое необходимо передать системе:

Q_общ = Q_1 + Q_2 = 668 кДж + 167,44 кДж = 835,44 кДж.

Используя формулу для теплоемкости калориметра, найдем необходимую массу льда:

Q_общ = m_3 * c_калориметра * ΔT,

где m_3 - масса льда, которую необходимо бросить в калориметр, c_калориметра - теплоемкость калориметра, ΔT - изменение температуры.

Теплоемкость калориметра равна 400 Дж/°C, а изменение температуры составляет 20°С - 0°С = 20°С.

Q_общ = m_3 * 400 Дж/°C * 20°С.

Переведем теплоемкость калориметра из Дж/°C в кДж/°C: 400 Дж/°C = 0,4 кДж/°C.

Q_общ = m_3 * 0,4 кДж/°C * 20°С.

835,44 кДж = m_3 * 8 кДж.

Теперь найдем массу льда m_3:

m_3 = 835,44 кДж / (8 кДж) = 104,43 кг.

Таким образом, чтобы достичь температуры 20°С в калориметре с кипятком массой 2 кг, необходимо бросить примерно 104,43 кг льда, взятого при температуре 0°С.