1 Какую минимальную температуру должен иметь алюминиевый цилиндр массой 1,75 кг, чтобы вода массой 2,3 кг в калориметре

Тема занятия: Термодинамика

Пояснение:
1. Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать закон сохранения энергии. Сначала найдем количество теплоты, которое нужно передать воде для ее превращения в пар под нормальным давлением. Для этого используем удельную теплоту парообразования воды, которая равна 2257 кДж/кг.
- Количество теплоты, необходимое для превращения воды массой 2,3 кг в пар, равно: 2257 * 2,3 = 5199,1 кДж.
2. Затем найдем количество теплоты, которое можно получить от алюминиевого цилиндра. Используем удельную теплоемкость алюминия, которая составляет 0,897 кДж/(кг·°C).
- Количество теплоты, которое можно получить от алюминиевого цилиндра, равно: 0,897 * 1,75 * (T - T0), где T - искомая температура цилиндра, T0 - начальная температура цилиндра.
3. Устанавливаем равенство между полученными количествами теплоты и решаем уравнение:
- 0,897 * 1,75 * (T - T0) = 5199,1
- T - T0 = 5199,1 / (0,897 * 1,75)
- T - T0 = 3351,66
- T = T0 + 3351,66

Демонстрация:
В данной задаче мы должны найти минимальную температуру алюминиевого цилиндра. Предположим, начальная температура цилиндра равна 20 °C. Тогда, используя формулу из объяснения, мы получим:
T = 20 + 3351,66
T = 3371,66 °C

Совет:
Для более легкого понимания задач по теме термодинамики рекомендуется изучить удельные теплоемкости различных веществ, удельные теплоты парообразования и плавления, а также законы сохранения энергии. Знание данных физических величин и умение применять соответствующие формулы помогут вам решать подобные задачи более эффективно.

Закрепляющее упражнение:
Сколько теплоты необходимо подать алюминиевому цилиндру массой 2,5 кг, чтобы его температура повысилась на 50 °C? (Удельная теплоемкость алюминия составляет 0,897 кДж/(кг·°C)).