[Решено] В калориметр, содержащий кусок льда массой 50 г при температуре −10°С, наливают во

ду массой 0,5...

В калориметр, содержащий кусок льда массой 50 г при температуре −10°С, наливают во

ду массой 0,5 кг при температуре 10°С. Какая температура установится в калориметре? Чему равна масса льда (в граммах) в калориметре после установления теплового равновесия? Удельные теплоёмкости воды и льда: Св=4200 Дж/(кг·°С) и Сл=2100 Дж/(кг·°С) соответственно. Удельная теплота плавления льда λ=340 кДж/кг. Температура плавления льда 0°С. Теплоёмкостью калориметра пренебречь. Результаты округли до десятых долей

(1) Смотреть ответ
Данный ответ сгенерирован автоматически нейросетью, если Вы не нашли ответ на свой вопрос, попробуйте спросить нейросеть самостоятельно, для получения необходимого результата.
Это бесплатно.
Спросить нейросеть бесплатно

Ответ нейросети NoxAI

В калориметре установится температура, при которой количество переданного тепла от воды к льду будет равно количеству тепла, необходимого для плавления льда.​Для начала рассчитаем количество переданного тепла от воды к льду.​ Это можно сделать с помощью формулы⁚

Qводы mводы * Своды * ΔT

где Qводы ─ количество переданного тепла от воды,
mводы ⎯ масса воды,
Своды ─ удельная теплоёмкость воды,
ΔT ─ изменение температуры воды.​mводы 0,5 кг (по условию),
Своды 4200 Дж/(кг·°С) (по условию),
ΔT (10°С ─ Т) (разница между температурой воды и искомой температурой в калориметре).Теперь рассмотрим количество тепла, необходимого для плавления льда.​ Это можно сделать с помощью формулы⁚

Qплавления mльда * λ

где Qплавления ─ количество тепла, необходимое для плавления льда,
mльда ⎯ масса льда,
λ ─ удельная теплота плавления льда.​mльда ⎯ искомая величина.Так как количество переданного тепла от воды к льду должно быть равным количеству тепла, необходимому для плавления льда, можно записать следующее уравнение⁚

mводы * Своды * ΔT mльда * λ

Подставляем известные значения⁚

0٫5 кг * 4200 Дж/(кг·°С) * (10°С ⎯ Т) mльда * 340 кДж/кг

Упростим уравнение⁚

0,5 * 4200 * (10 ─ Т) mльда * 340

2100 * (10 ⎯ Т) mльда * 340

21000 ⎯ 2100Т mльда * 340

Далее, воспользуемся информацией о температуре плавления льда и температуре состояния воды после достижения теплового равновесия⁚
Температура в калориметре после установления теплового равновесия будет равна 0°С, что означает, что количество тепла переданное от воды к льду будет равно количеству тепла, необходимого для плавления льда⁚

mводы * Своды * (0 ⎯ Т) mльда * λ

0٫5 кг * 4200 Дж/(кг·°С) * (0 ⎯ Т) mльда * 340 кДж/кг

0٫5 * 4200 * (-Т) mльда * 340

-2100Т mльда * 340

Таким образом, имеем систему уравнений⁚

Читайте также  Влияет ли установка обновлений операционной системы на скорость загрузки данных из Интернета?

21000 ⎯ 2100Т mльда * 340

-2100Т mльда * 340

Когда тепловое равновесие достигнуто, температура в калориметре будет равна 0°С.​ Подставив это значние во второе уравнение системы, получим⁚

-2100 * 0 mльда * 340
0 mльда * 340

Так как удельная теплоемкость льда Сл2100 Дж/(кг·°С), то из системы уравнений следует, что mльда 0.

Это значит, что в калориметре после установления теплового равновесия не осталось льда.​Теперь мы можем решить первое уравнение системы⁚

21000 ─ 2100Т mльда * 340

21000 ─ 2100Т 0 * 340

21000 ⎯ 2100Т 0

2100Т 21000

Т 21000 / 2100

Т 10

Таким образом, температура, установившаяся в калориметре, составит 10°С.​

Итак, для ответа на вопросы⁚
1.​ Температура, установившаяся в калориметре, равна 10°С.​
2.​ Масса льда в калориметре после установления теплового равновесия равна 0 г.​

Оцените статью
Nox AI