Question

Вода массой 150 г, налитая в латунный калориметр массой 200 г, имеет температуру 12 градусов цельсия . Найдите температуру, которая установиться в калориметре, если в воду опустить железную гирю массой 0,5 кг,нагретую до 100 градусов. удельная теплоёмкость воды - 4200, латуни - 380

Answer 1

Для решения этой задачи используем закон сохранения энергии:

Qпотерянная + Qполученная = 0,

где Qпотерянная - потерянная теплота, Qполученная - полученная теплота.

Потерянная теплота равна Qпотерянная = mcΔt,

где m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, Δt - изменение температуры.

Полученная теплота равна Qполученная = mcΔt + mcΔt,

где m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, Δt - изменение температуры.

Так как в системе не происходит потери тепла, то Qпотерянная = 0.

Тогда Qполученная = 0.

mcΔt + mcΔt = 0,

2mcΔt = 0,

2mc(Т - 12) + mc(100 - Т) = 0,

2mcТ - 24mc + 100mc - mcТ = 0,

Т(2mc - mc) = 24mc - 100mc,

Т = (24mc - 100mc) / (2mc - mc).

Подставим значения:

m = 150 г = 0,15 кг,

c воды = 4200,

c латуни = 380,

Т = (24 * 0,15 * 4200 - 100 * 0,15 * 4200) / (2 * 0,15 * 4200 - 0,15 * 380).

Выполняем вычисления:

Т = (15120 - 63000) / (630 - 57) = -47880 / 573 = -83,5 градуса Цельсия.

Температура, которая установится в калориметре, будет равна -83,5 градуса Цельсия.