Question

Калориметр содержащи й 0,1 кг льда при температуре -10 градусов, влили 5 кг горячей воды при температуре 80 градусов.какая температура установилась в результате теплообмена? теплоемкость калориметра не учитывать.

Answer 1

Дано

m1=0.1кг -лед

с1=2060 Дж/кг*С -по таблице

q1=335000 Дж/кг -по таблице

m2=5кг           -вода

p2=1000 кг/м3

c2=4200 Дж/кг*С -по таблице

Т1=-10 С

T2=80 C

T3= 0 C

T- ? установившаяся температура

РЕШЕНИЕ

Q -тепло для охлаждения ГОРЯЧЕЙ воды  от Т2= 80 С до Т3=0 С

Q=c2m2(T3-T2)=4200*5*(0-80)= -1680000 Дж

Q1 -тепло для нагревания льда от Т1= -10 С до Т3=0 С

Q1=c1m1(T3-T1)=2060*0.1*(0-(-10))= 2060 Дж

Q3 - тепло для полного плавления /таяния льда

Q3=q1m1=335000*0.1=33500 Дж

|Q| >|Q1+Q3|

ВЫВОД :

у ГОРЯЧЕЙ воды достаточно тепла , чтобы нагреть лед  до Т3=0 С ,затем 

полностью его расплавить  и нагреть ХОЛОДНУЮ воду от Т3=0 С до Т

ТОГДА

 Q2 - тепло для охлаждения ГОРЯЧЕЙ воды  от Т2= 80 С до Т

Q2=c2m2(T-T2)=4200*5*(T-80)

Q4 - тепло для нагревания ХОЛОДНОЙ воды  от Т3= 0 С до Т

Q4=c2m1(T-T3)=4200*0.1*(T-0)

уравнение теплового баланса

Q1+Q2+Q3+Q4=0

подставим известные значения

2060+4200*5*(T-80)+ 33500+4200*0.1*(T-0)=0

21420*Т -1644440=0

21420*Т =1644440

T=76.77 = 76.8 = 77 C  - ответ  на выбор

ответ 77 С