Сколько воды образовалось в калориметре при погружении железного шара массой 493 г с температурой 62 °C в 381 г снега

Содержание вопроса: Расчёт количества образовавшейся воды при погружении железного шара в снег

Пояснение: Чтобы рассчитать количество образовавшейся воды, мы должны учесть изменение теплоты железного шара и снега. Воспользуемся законом сохранения энергии, согласно которому изменение теплоты одного тела равно изменению теплоты другого тела.

Сначала рассчитаем изменение теплоты железного шара. Для этого воспользуемся формулой:

Q1 = m1 * c1 * ΔT1

где:
Q1 - изменение теплоты железного шара,
m1 - масса железного шара (в нашем случае 493 г),
c1 - удельная теплоемкость железа (460 Дж/кг·°С),
ΔT1 - изменение температуры железного шара (температура в калориметре минус начальная температура шара).

Теперь рассчитаем изменение теплоты снега:

Q2 = m2 * L

где:
Q2 - изменение теплоты снега,
m2 - масса снега (в нашем случае 381 г),
L - удельная теплота плавления снега (3,4⋅105 Дж/кг).

Теперь сравним изменение теплоты железного шара и изменение теплоты снега:

Q1 = Q2

m1 * c1 * ΔT1 = m2 * L

Теперь решим данное уравнение относительно ΔT1:

ΔT1 = (m2 * L) / (m1 * c1)

Подставим значения:

ΔT1 = (381 г * (3,4⋅105 Дж/кг)) / (493 г * (460 Дж/кг·°С))

Выполним вычисления:

ΔT1 ≈ 4,22 °С

Теперь рассчитаем количество образовавшейся воды, использовав факт, что 1 г воды равно 1 мл:

m3 (воды) = m2 (снега) * (ΔT1 / 1000)

Подставим значения:

m3 ≈ 381 г * (4,22 °С / 1000) ≈ 1,61 г

Ответ: Примерно 1,61 г воды образовалось в калориметре при погружении железного шара.

Совет: Чтобы лучше понять данный материал, рекомендуется изучить законы сохранения энергии и узнать, как применять их в подобных задачах. Также важно помнить об удельных теплоемкостях различных веществ и их свойствах при изменении температуры.

Практика: Сколько воды образуется при погружении железного шара массой 300 г с температурой 80°C в 250 г снега с температурой 5°C? Удельная теплота плавления снега - 3,2⋅105 Дж/кг, удельная теплоемкость железа - 500 Дж/кг·°С. Ответ округлите до двух десятичных знаков.