Я решил провести эксперимент, чтобы узнать, какая температура установится в калориметре после достижения теплового равновесия. Все необходимые параметры уже даны⁚
Масса воды в калориметре, М, равна 250 граммам;
Изначальная температура воды, t1, составляет 20 °C;
Масса железного шара, m, равна 100 граммам;
Температура шара до опускания в воду, t2٫ равна 600 °C;
Удельная теплоемкость железа, C, равна 460 Дж/кг °C.
Чтобы решить эту задачу, я использовал закон сохранения энергии. Тепло, переданное от железного шара к воде, должно быть равным теплу, поглощенному водой и калориметром.Сначала я посчитал тепло, поглощенное водой и калориметром. Я использовал формулу Q mcΔt, где Q ౼ тепло, m ー масса, c ー удельная теплоемкость, а Δt ౼ изменение температуры.Масса воды и калориметра⁚ М 250 г
Теплоемкость воды⁚ c 4.18 Дж/г °C (приближенное значение)
Изменение температуры воды⁚ Δt t3 ー t1
Тепло, поглощенное водой и калориметром⁚ Q1 (М m) * c * Δt
Затем я посчитал тепло, переданное от железного шара к воде. Я использовал тот факт, что масса пара, образовавшегося из железа, равна массе самого железа.Масса пара, образованного из железа⁚ m
Удельная теплоемкость железа⁚ C 460 Дж/кг °C
Изменение температуры железа⁚ Δt t3 ー t2
Тепло, переданное от железного шара к воде⁚ Q2 m * C * Δt
Тепло, переданное от железного шара к воде, должно быть равным теплу, поглощенному водой и калориметром.Q1 Q2
(М m) * c * Δt m * C * Δt
Теперь я могу сократить Δt и решить уравнение⁚
(М m) * c m * C
250г 100г * 4.18 Дж/г * Δt 100 г * 460 Дж/кг * Δt
299 г * Δt 46300 Дж * Δt
Δt 46300 Дж / 299 г
Δt ≈ 154,8 °C
Таким образом, температура, установившаяся в калориметре после достижения теплового равновесия, составляет примерно 154,8 °C.