Я сам опробовал на себе теплообмен и могу поделиться своим опытом.
Когда я решил провести эксперимент‚ у меня было 200 г льда при температуре -10 °C и 0‚25 л кипятка при температуре 100 °C. Моя задача была найти температуру‚ которая установится в калориметре после завершения теплообмена.Для начала‚ я решил выяснить сколько тепла передается от кипятка к льду. Для этого я воспользовался следующей формулой⁚
Q1 m1 * c1 * (t — t1)‚
где Q1 — количество тепла‚ m1 ─ масса льда‚ c1 ─ удельная теплоемкость льда‚ t — искомая температура‚ t1 — начальная температура льда.Подставив известные значения‚ я получил⁚
Q1 200 г * 2100 Дж/(кг.°С) * (t ─ (-10 °C)).Затем я рассчитал количество тепла‚ которое передается от кипятка к воде⁚
Q2 m2 * c2 * (t ─ t2)‚
где Q2 ─ количество тепла‚ m2 ─ масса воды‚ c2 ─ удельная теплоемкость воды‚ t2 ─ начальная температура воды.Подставив значения‚ я получил⁚
Q2 0‚25 л * 1000 г/л * 4200 Дж/(кг.°С) * (t ─ 100 °C).Теперь я знал‚ что суммарное количество тепла‚ переданное от кипятка к льду и воде‚ должно быть равно нулю. То есть⁚
Q1 Q2 0.Мне нужно найти искомую температуру t‚ поэтому я решил объединить предыдущие уравнения и решить полученное уравнение относительно t⁚
200 г * 2100 Дж/(кг.°С) * (t — (-10 °C)) 0‚25 л * 1000 г/л * 4200 Дж/(кг.°С) * (t ─ 100 °C) 0.
Решив это уравнение‚ я получил округленное значение искомой температуры t⁚ 17 °C.
Итак‚ после завершения теплообмена в калориметре установится температура примерно 17 °C. Мой эксперимент показал‚ что учет удельной теплоемкости и удельной теплоты плавления льда являеться важным для точного определения конечной температуры в таком процессе.