Какая температура установится в калориметре, если в воду объемом 2 л при температуре 25 с поместить кусок льда массой 500 ги имеющий температуру — 5 °С
Для решения данной задачи, мы можем использовать формулу для расчета изменения теплоты, получаемой или отдаваемой телом:
Q = m * c * ΔT,
где:
Q - изменение теплоты,
m - масса вещества,
c - удельная теплоемкость вещества,
ΔT - изменение температуры.
В этой задаче у нас есть вода объемом 2 л (2000 г) при температуре 25 °C и кусок льда массой 500 г и температурой -5 °C.
1. Рассчитаем изменение теплоты, получаемой льдом:
Q1 = m * c * ΔT = 500 г * 2,093 kJ/kg°C * (0 °C - (-5 °C)) = 10,465 kJ.
2. Так как лед плавится при 0 °C, чтобы рассчитать изменение теплоты на переходе льда в воду, мы используем формулу:
Q2 = m * L,
где:
L - удельная теплота плавления льда, которая составляет 334 kJ/kg.
Q2 = 500 г * 334 kJ/kg = 167,000 kJ.
3. Для расчета изменения теплоты воды используем формулу:
Q3 = m * c * ΔT = 2000 г * 4,186 kJ/kg°C * (T - 25 °C),
где:
T - искомая температура воды в калориметре.
4. Сумма изменений теплоты всех трех процессов должна быть равна 0:
Q1 + Q2 + Q3 = 0.
Я незнаю но каждый хочет получить
Q = m * c * ΔT,
где:
Q - изменение теплоты,
m - масса вещества,
c - удельная теплоемкость вещества,
ΔT - изменение температуры.
В этой задаче у нас есть вода объемом 2 л (2000 г) при температуре 25 °C и кусок льда массой 500 г и температурой -5 °C.
1. Рассчитаем изменение теплоты, получаемой льдом:
Q1 = m * c * ΔT = 500 г * 2,093 kJ/kg°C * (0 °C - (-5 °C)) = 10,465 kJ.
2. Так как лед плавится при 0 °C, чтобы рассчитать изменение теплоты на переходе льда в воду, мы используем формулу:
Q2 = m * L,
где:
L - удельная теплота плавления льда, которая составляет 334 kJ/kg.
Q2 = 500 г * 334 kJ/kg = 167,000 kJ.
3. Для расчета изменения теплоты воды используем формулу:
Q3 = m * c * ΔT = 2000 г * 4,186 kJ/kg°C * (T - 25 °C),
где:
T - искомая температура воды в калориметре.
4. Сумма изменений теплоты всех трех процессов должна быть равна 0:
Q1 + Q2 + Q3 = 0.
10,465 kJ + 167,000 kJ + 2000 г * 4,186 kJ/kg°C * (T - 25 °C) = 0.
5. Решим уравнение относительно T:
2000 г * 4,186 kJ/kg°C * (T - 25 °C) = -177,465 kJ.
Пошагово решим уравнение:
2000 г * 4,186 kJ/kg°C * T - 50,000 г * 4,186 kJ/kg°C = -177,465 kJ.
2000 г * 4,186 kJ/kg°C * T = -177,465 kJ + 50,000 г * 4,186 kJ/kg°C.
2000 г * 4,186 kJ/kg°C * T = -177,465 kJ + 209,300 kJ.
2000 г * 4,186 kJ/kg°C * T = 31,835 kJ.
1000,000 kJ * T = 31,835 kJ.
T = 31,835 kJ / 1000,000 kJ = 31,835 °C.
Таким образом, температура воды в калориметре после размещения куска льда составит 31,835 °C.