Калибровка калориметра с водой и льдом
Какая начальная температура калориметра с водой, если в стакан калориметра опустили кусок льда, который имел
Какая начальная температура калориметра с водой, если в стакан калориметра опустили кусок льда, который имел температуру 0 °C, и в стакане находилась 177 г воды?
08.12.2023 07:57
Написать свой ответ:
Инструкция:
Для решения этой задачи необходимо использовать концепцию теплоты смешивания.
Теплота смешивания позволяет найти изменение температуры, когда различные вещества смешиваются вместе.
В данной задаче мы имеем стакан калориметра, содержащий 177 г воды и кусок льда с температурой 0 °C. Предполагается, что нет потерь тепла на окружающую среду.
При смешивании льда с водой происходит теплообмен между ними. Теплота, выделяемая в результате замерзания льда, равна теплоте поглощения водой.
Формула, позволяющая найти температуру смешения, выглядит следующим образом:
масса_1 * теплота_плавления_льда + масса_2 * теплоемкость_воды * (температура_смешения - температура_начальная_воды) = 0
Здесь масса_1 - масса льда, масса_2 - масса воды, теплота_плавления_льда - теплота, необходимая для плавления единицы массы льда, теплоемкость_воды - теплоемкость воды, температура_смешения - искомая температура смешения, температура_начальная_воды - начальная температура воды.
Подставляя известные значения в уравнение и решая его относительно искомой температуры, мы можем найти начальную температуру калориметра с водой.
Доп. материал:
В данной задаче масса льда равна 100 г, теплота плавления льда - 334 Дж/г, масса воды - 177 г, теплоемкость воды - 4,18 Дж/(г*°C). Подставляем значения в уравнение:
100 * 334 + 177 * 4,18 * (температура_смешения - температура_начальная_воды) = 0
Совет:
Для решения задачи, связанной с теплотой смешивания, полезно знать значения теплот плавления и теплоемкости различных веществ. Несколько самых часто используемых значений теплот плавления и теплоемкостей можно запомнить, чтобы упростить решение подобных задач.
Практика:
Какая начальная температура калориметра с водой, если в стакан калориметра опустили кусок льда массой 50 г и в стакане находилась 250 г воды? Известно, что теплота плавления льда равна 333 Дж/г, а теплоемкость воды составляет 4,18 Дж/(г*°C).