Сколько воды образовалось в калориметре при погружении железного шара в снег массой 460 г и температурой 0 °C с массой

Тема: Расчет количества образовавшейся воды при смешении веществ

Пояснение: Для решения этой задачи нам понадобятся знания о теплообмене и законах сохранения энергии. В начале мы можем использовать закон сохранения энергии, чтобы определить количество отданной теплоты железным шаром калориметру. Затем мы можем использовать удельную теплоту плавления снега, чтобы найти количество теплоты, необходимое для плавления образовавшегося снега. После этого мы можем использовать удельную теплоту плавления снега, чтобы найти массу образовавшейся воды.

Давайте сначала определим количество отданной теплоты:


Q1 = m1 * c1 * ΔT1


где Q1 - количество отданной теплоты, m1 - масса железного шара, c1 - удельная теплоемкость железа, ΔT1 - изменение температуры железа.

Q1 = 0.265 кг * 460 Дж/(кг*°C) * (0°C - 64°C)
Q1 = -9 521.6 Дж

Отрицательное значение означает, что теплота была отдана калориметру.

Затем найдем теплоту, которая требуется для плавления образовавшегося снега:

Q2 = m2 * Lf

где Q2 - количество теплоты, m2 - масса образовавшегося снега, Lf - удельная теплота плавления снега.

Q2 = m2 * 3.4 * 10^5 Дж/кг

Для определения массы образовавшегося снега мы можем использовать закон сохранения энергии:

Q1 + Q2 = 0

-9 521.6 Дж + m2 * 3.4 * 10^5 Дж/кг = 0

m2 = 9 521.6 Дж / (3.4 * 10^5 Дж/кг)

m2 ≈ 0.028 кг

И наконец, чтобы найти массу образовавшейся воды, мы можем использовать удельную теплоту плавления снега:

масса воды = масса снега = 0.028 кг

Пример использования: В результате смешения 460 г железного шара с температурой 64 °C и 265 г снега с температурой 0 °C, образовалось примерно 28 г воды.

Совет: При решении подобных задач, важно внимательно следить за единицами измерения и правильно применять соответствующие формулы и удельные значения.

Дополнительное задание: Как изменится ответ, если масса снега увеличится до 350 г?