Какова будет температура в калориметре после добавления воды массой 0,5кг при температуре 10°С к курсу льда массой

Суть вопроса: Теплота и тепловое равновесие

Описание: Чтобы решить задачу, мы должны использовать закон сохранения энергии и формулу для расчета количества теплоты.

1. Сначала рассчитаем количество теплоты, переданное от воды к льду. Для этого мы используем формулу q = m * c * ΔT, где q - количество теплоты, m - масса, c - удельная теплоемкость, ΔT - изменение температуры. В данном случае, m = 0,5 кг, c = 4200 Дж/(кг * °C), ΔT = 10°C - (-10°C).

q = 0,5 * 4200 * (10 - (-10)) = 0,5 * 4200 * 20 = 42000 Дж.

2. Это количество теплоты передается от воды к льду и поглощается льдом, поэтому это же количество теплоты будет высвобождено льдом, когда он плавится. Для расчета массы льда, мы используем формулу q = m * L, где q - количество теплоты, m - масса льда, L - удельная теплота плавления льда, равная 334000 Дж/кг.

42000 = m * 334000 => m = 42000 / 334000 = 0,125 кг.

Таким образом, масса льда в калориметре после установления теплового равновесия будет составлять 0,125 кг.

Пример: Какова будет температура в калориметре после добавления воды массой 0,8 кг при температуре 20°C к блоку льда массой 100 г при температуре -5°C?

Совет: Для решения задач по теплоте и тепловому равновесию всегда используйте соответствующие формулы и учтите, что энергия теплоты передается от тела с более высокой температурой к телу с более низкой температурой.

Задание для закрепления: Калориметр содержит 200 г воды при начальной температуре 25°C. В него помещают кусок льда массой 50 г, температура которого составляет -10°C. Какова будет температура в калориметре после установления теплового равновесия? Удельная теплоемкость воды составляет 4186 Дж/(кг * °C), а удельная теплота плавления льда - 334000 Дж/кг.