Расчет начальной температуры льда
Какая была начальная температура льда, если в воде, находящейся в калориметре массой 1,5 кг при 5°С, поместили
Какая была начальная температура льда, если в воде, находящейся в калориметре массой 1,5 кг при 5°С, поместили 800 г холодного льда, который после установления теплового равновесия увеличился в массе до 821 г? Удельная теплота плавления льда составляет 340 кДж/кг, а теплоемкость калориметра и потери тепла в данном случае не учитываются. Vода из калориметра не выливается.
18.11.2023 13:35
Написать свой ответ:
Разъяснение: Для решения данной задачи нам понадобится использовать формулу теплового баланса. В начале у нас есть вода в калориметре, масса которой равна 1,5 кг, и температура составляет 5°C. Мы помещаем воду вместе с 800 г холодного льда, который после установления теплового равновесия увеличивается в массе до 821 г. Нам также известно, что удельная теплота плавления льда составляет 340 кДж/кг.
Используем формулу теплового баланса:
масса_воды * теплоемкость_воды * (конечная_температура_воды - начальная_температура_воды) = масса_льда * удельная_теплота_плавления_льда
Подставим известные значения:
1,5 кг * 4186 Дж/кг°C * (температура_льда - 5°C) = (821 г - 800 г) * 340 кДж/кг
Преобразуем единицы измерения и решим уравнение:
1,5 * 4186 * (Т - 5) = 21 * 340
6279 * (Т - 5) = 7140
6279Т - 31395 = 7140
6279Т = 38535
Т = 6,14°C
Таким образом, начальная температура льда была примерно 6,14°C.
Совет: При решении задач по термодинамике важно обратить внимание на правильное использование единиц измерения. Также помните о принципе сохранения энергии и о состоянии теплового равновесия между телами.
Проверочное упражнение: Масса льда, находящегося в калориметре, составляет 500 г. Изначально температура воды в калориметре равна 25°C. После установления теплового равновесия температура воды снизилась до 10°C. Какую начальную температуру имел лед? Удельная теплота плавления льда составляет 333 кДж/кг. Теплоемкостью калориметра и потерями тепла в данном случае пренебрегите.