Якщо до медного бруска масою 400 г, який має температуру 100 °С, додати у латунний калориметр 200 г води з початковою

Содержание вопроса: Расчет массы калориметра

Разъяснение: Для решения данной задачи нам необходимо применить закон сохранения энергии теплоты. Мы можем использовать следующую формулу:

Q(медь) + Q(вода) = 0,

где Q(медь) - количество теплоты, полученной медным бруском,
Q(вода) - количество теплоты, переданной воде,
0 - общее количество теплоты.

Сначала найдем количество теплоты, полученное медным бруском. Для этого воспользуемся формулой:

Q(медь) = m(медь) * c(медь) * ΔT(медь),

где m(медь) - масса медного бруска,
c(медь) - удельная теплоемкость меди,
ΔT(медь) - изменение температуры меди.

Подставим значения в формулу:

Q(медь) = 400 г * 0.385 ккал/г °С * (22 °С - 100 °С) = -6772 ккал.

Зная, что сумма теплоты переданной и полученной равна нулю, можем записать уравнение:

-6772 ккал + Q(вода) = 0.

Теперь найдем количество теплоты, переданное воде:

Q(вода) = m(вода) * c(вода) * ΔT(вода),

где m(вода) - масса воды,
c(вода) - удельная теплоемкость воды,
ΔT(вода) - изменение температуры воды.

Подставим значения:

Q(вода) = 200 г * 1 ккал/г °С * (22 °С - 10 °С) = 2400 ккал.

Теперь найдем массу калориметра. Подставим значения в уравнение:

-6772 ккал + 2400 ккал = m(калориметр) * c(калориметр) * ΔT(калориметр).

Так как изначально калориметр и вода находятся в тепловом равновесии, то изменение температуры калориметра равно нулю:

-6772 ккал + 2400 ккал = m(калориметра) * c(калориметра) * 0.

Сокращаем уравнение:

-6772 ккал + 2400 ккал = 0.

Решив данное уравнение, получаем:

m(калориметра) = (6772 ккал - 2400 ккал) / 0 = 4372 ккал.

Таким образом, масса калориметра составляет 4372 г.

Пример: Задача: В калориметр добавили медный брусок массой 400 г с температурой 100 °С и 200 г воды с начальной температурой 10 °С. После достижения теплового равновесия температура в калориметре составила 22 °С. Найдите массу калориметра.

Совет: Для более понятного понимания данной темы рекомендуется ознакомиться с концепцией закона сохранения энергии теплоты и удельными теплоемкостями различных веществ.

Ещё задача: В калориметр добавили медный брусок массой 500 г с температурой 80 °С и 300 г воды с начальной температурой 20 °С. После достижения теплового равновесия температура в калориметре составила 30 °С. Найдите массу калориметра.