Передача тепла и тепловое равновесие
Какой будет конечная температура в калориметре, если в него последовательно выливают 50 мензурок с нагретой водой
Какой будет конечная температура в калориметре, если в него последовательно выливают 50 мензурок с нагретой водой, объемом 20см3 и температурой +50 °c, при условии, что в калориметре уже находится 1 литр воды при 0 °c?
30.11.2023 09:09
Написать свой ответ:
Разъяснение:
Передача тепла между двумя телами происходит до тех пор, пока они не достигнут теплового равновесия, то есть пока их температуры не выравняются. В данной задаче у нас есть калориметр, который содержит 1 литр (1000 см³) воды и уже находится в тепловом равновесии. После этого в калориметр последовательно выливаются 50 мензурок с нагретой водой, объемом 20 см³ и температурой +50 °C.
Для решения задачи мы можем использовать закон сохранения энергии теплоты:
Масса воды в калориметре до вливания = Масса воды в калориметре после вливания
Формула: m1 * c1 * ΔT1 = m2 * c2 * ΔT2
где m1 - масса воды в калориметре до вливания,
c1 - удельная теплоемкость воды,
ΔT1 - изменение температуры воды в калориметре до вливания,
m2 - масса воды в калориметре после вливания,
c2 - удельная теплоемкость воды,
ΔT2 - изменение температуры воды в калориметре после вливания.
В данной задаче масса воды в калориметре до вливания равна 1000 см³, удельная теплоемкость воды равна 4.18 Дж/г*°C, изменение температуры до вливания отсутствует. Масса воды в калориметре после вливания будет равна массе воды до вливания + масса вылитой воды, то есть: m2 = 1000 + (50 * 20) (г). Удельная теплоемкость воды остается такой же, а величину изменения температуры после вливания нам неизвестна.
Пример:
В данной задаче нам известно, что масса воды в калориметре до вливания составляет 1000 см³ (мл) и температура равна +50 °C. Кроме того, задача говорит нам о том, что в калориметр последовательно выливают 50 мензурок с нагретой водой, объемом 20 см³ и температурой +50 °C. Вместе с этими данными, мы знаем, что удельная теплоемкость воды равна 4.18 Дж/г*°C. Нам нужно найти конечную температуру в калориметре после вливания всех 50 мензурок.
Совет:
Для решения данной задачи вам понадобятся знания о тепловом равновесии, законе сохранения энергии теплоты, массе, объеме и удельной теплоемкости вещества. Убедитесь, что вы ясно понимаете, как применять эти понятия и формулы, прежде чем перемещаться к решению задачи.
Дополнительное упражнение:
Как изменится ответ, если каждая мензурка содержит 15 см³ воды вместо 20 см³?