Question

о 4. В двух одинаковых алюминиевых калориметрах находится в тепловом равновесии вода: в первом 60 г при температуре 10 o С, во втором 40 г при температуре 80 о С. Воду из второго калориметра переливают в первый калориметр, после чего температура воды в нём становится равной 36 oC. Какова масса калориметра? Удельная теплоёмкость воды равна 4200 Дж/(кг.С), алюминия - 920 Дж/(кг-ОС). Теплообменом с окружающей средой пренебречь.

Answer 1

≈ 81 г.

Объяснение:

m₁ = 80 г = 0,08 кг

t₁ = 10 °C

m₂ = 40 г = 0,04 кг

t₁ = 80 °C

t₃ = 36 °C

$c_B$ = 4200 Дж/(кг·°С)

$c_K$ = 920 Дж/(кг·°С)

M - ? - масса калориметра

Уравнение теплового равновесия

$(m_1 \cdot c_B + M\cdot c_K)\cdot (t_3 - t_1) = (m_2 \cdot c_B + M\cdot c_K)\cdot (t_2 - t_3)$

откуда

$M= \dfrac{c_B\cdot (m_2\cdot (t_2 - t_3) - m_1\cdot (t_3 - t_1))}{c_K\cdot (2t_3 - (t_1 + t_2))} = \\ \\=\dfrac{4200\cdot (0.04\cdot (80 - 36) - 0.08\cdot (36 - 10))}{920\cdot (2\cdot 36 - (10+80))} = \dfrac{4200\cdot (1.76 -2.08) }{920\cdot (72 - 90)} \\ \\\approx 0.0811~(kg)\approx 81~g.$