В калориметре с теплоёмкостью С — 25 Дж/°C находится т = 25 г ВОДЫ. Для измерения температуры воды в калориметр Погрузили термометр с теплоёмкостью Со = 4 Дж/°C, который
Показал температуру t2 = 12,4 °C. Найди температуру воды tо до начала измерений, если
перед погружением термометр показывал температуру воздуха в помещении t = 25 °С.
Удельная теплоёмкость воды с = 4, 2 кДж/(кг- °С).
Искомую температуру вырази в градусах Цельсия и округли до целого значения.
ответ: to
°C.
Q = mcΔT,
где Q - количество тепла, переданное системе, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость вещества, ΔT - изменение температуры.
Используя этот закон, мы можем рассчитать количество тепла, которое передалось от воздуха калориметру и термометру:
Q_1 = mcΔT_1,
где Q_1 - количество тепла, переданное от воздуха калориметру и термометру, m - масса воздуха, c - удельная теплоемкость воздуха, ΔT_1 - изменение температуры воздуха.
Мы также знаем, что количество тепла, которое передается от воды калориметру и термометру, равно количеству тепла, которое поглощает вода:
Q_2 = mcΔT_2,
где Q_2 - количество тепла, переданное от воды калориметру и термометру, m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT_2 - изменение температуры воды.
Теперь мы можем рассчитать величину каждого количества тепла:
Q_1 = mcΔT_1 = mcco(Т - t_2),
Q_2 = mcΔT_2 = mcco(t_2 - t_0),
где Мы заменили ΔT_1 на Т - t_1, где Т - температура в месте контакта с воздухом, а t_1 - исходная температура воздуха.
Объединим эти уравнения и найдем неизвестную температуру:
mcco(Т - t_2) = mcco(t_2 - t_0).
Разделим оба выражения на mcco и упростим:
Т - t_2 = t_2 - t_0,
Т = 2t_2 - t_0.
Теперь подставим известные значения:
Т = 2(12.4) - 25 = 24.8 - 25 = -0.2.
Исходная температура воды (t_0) равна -0.2 градусов Цельсия. Округлим до целого значения и получим ответ:
t_0 = 0 градусов Цельсия.