Какой объем воды образовался в калориметре, если в 243 г снега с температурой 0 °с поместили железный шар массой

Суть вопроса: Расчет объема воды в калориметре

Пояснение: Для решения данной задачи потребуется использовать закон сохранения энергии, а именно теплового равновесия. При условии, что тепло, выделяющееся при охлаждении железного шара, полностью передается воде, можно рассчитать объем воды, который образуется в калориметре.

Сначала найдем количество тепла, выделяющегося при охлаждении железного шара:

Q = mcΔT

где Q - количество тепла, m - масса железного шара, c - удельная теплоёмкость железа, ΔT - изменение температуры.

Q = 388 г * 460 дж/кг*°C * (82 °C - 0 °C) = 12044160 дж

Затем найдем количество тепла, необходимое для полного плавления снега:

Q = mL

где Q - количество тепла, m - масса снега, L - удельная теплота плавления снега.

Q = 243 г * 3,4 * 10^5 дж/кг = 82620000 дж

Так как тепло, выделяющееся при охлаждении железного шара полностью передается воде, то количество тепла, выделенного железным шаром, равно количеству тепла, необходимому для плавления снега:

12044160 дж = 82620000 дж

Из этого можно найти массу воды:

масса воды = Q/L = 12044160 дж / (3,4 * 10^5 дж/кг) = 35,43 кг

Таким образом, объем воды, образовавшейся в калориметре, будет равен объему, если масса воды равна 35,43 кг.

Пример:
Задача: Какой объем воды образовался в калориметре, если в 243 г снега с температурой 0 °с поместили железный шар массой 388 г с температурой 82 °c?

Совет: При решении таких задач, важно учитывать законы сохранения энергии и явно записывать все данные из условия задачи. Постепенно применяйте соответствующие формулы, приводя все в нужные единицы измерения.

Задача для проверки:
Какой объем воды образуется в калориметре, если в него поместить 500 г льда с температурой -10 °C и 150 г алюминиевой пластины с температурой 90 °C? Удельная теплота плавления льда составляет 3,34*10^5 дж/кг, а удельная теплоёмкость алюминия - 897 дж/кг*°C.