В калориметр. содержащий 450 г льда при температуре -8 °С. налили 0.27 л кипятка при температуре 100 °С. Найти температуру. которая установится в калориметре после завершения теплообмена. Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кгС), удельная теплоемкость льда
2100 ДЖИ(кг.°С), удельная теплота плавления льда 330 кДж/кг. ответ выразить в °С. округлив до целого значения
Ответы на вопрос:
Сначала определим количество теплоты, которое выделится при охлаждении кипятка до температуры, при которой начнется замерзание льда:
Q1 = m1 * c1 * (T1 - T2), где
m1 - масса кипятка, кг (переведем литры в кг: 0.27 л * 1 кг/л = 0.27 кг)
c1 - удельная теплоемкость воды, Дж/(кг·°С)
T1 - начальная температура кипятка, °С
T2 - температура замерзания льда, °С (равна 0 °С)
Q1 = 0.27 кг * 4200 Дж/(кг·°С) * (100 °С - 0 °С) = 113400 Дж
Затем определим количество теплоты, которое поглотится при плавлении льда:
Q2 = m2 * L, где
m2 - масса льда, кг
L - удельная теплота плавления льда, кДж/кг (переведем в Дж/кг: 330 кДж/кг * 1000 Дж/кДж = 330000 Дж/кг)
m2 = m1 = 0.45 кг
Q2 = 0.45 кг * 330000 Дж/кг = 148500 Дж
Теперь найдем конечную температуру смеси:
Q1 = Q2 + m3 * c3 * (T3 - T2), где
m3 - масса воды, которая образуется при охлаждении кипятка до температуры замерзания льда, кг
c3 - удельная теплоемкость воды, Дж/(кг·°С)
T3 - начальная температура воды, °С (равна 100 °С)
T2 - температура замерзания льда, °С (равна 0 °С)
Найдем массу воды:
m3 = V * p, где
V - объем воды, л (переведем в кг: 0.27 л * 1 кг/л = 0.27 кг)
p - плотность воды, кг/л (при температуре 0 °С)
m3 = 0.27 кг/л * 1 кг/л = 0.27 кг
Теперь найдем конечную температуру:
T3 = (Q1 - Q2) / (m3 * c3) + T2 = (113400 Дж + 148500 Дж) / (0.27 кг * 4200 Дж/(кг·°С)) + 0 °С ≈ -2 °С
ответ: -2 °С (округляем до целого значения).
Реши свою проблему, спроси otvet5GPT
-
Быстро
Мгновенный ответ на твой вопрос -
Точно
Бот обладает знаниями во всех сферах -
Бесплатно
Задай вопрос и получи ответ бесплатно
Популярно: Физика
-
fhjkbx46806.05.2020 21:50
-
аленкатв303.08.2021 15:09
-
Irinaytsn10.04.2021 21:24
-
grisharazumovs22.09.2021 06:19
-
lolo10508.04.2023 01:59
-
rekomc20.12.2020 04:42
-
Vovachka118.03.2022 09:09
-
Элла0311.06.2021 13:09
-
Петр123456126.03.2023 11:56
-
Ryfyss10.06.2020 15:43
Есть вопросы?
-
Как otvet5GPT работает?
otvet5GPT использует большую языковую модель вместе с базой данных GPT для обеспечения высококачественных образовательных результатов. otvet5GPT действует как доступный академический ресурс вне класса. -
Сколько это стоит?
Проект находиться на стадии тестирования и все услуги бесплатны. -
Могу ли я использовать otvet5GPT в школе?
Конечно! Нейросеть может помочь вам делать конспекты лекций, придумывать идеи в классе и многое другое! -
В чем отличия от ChatGPT?
otvet5GPT черпает академические источники из собственной базы данных и предназначен специально для студентов. otvet5GPT также адаптируется к вашему стилю письма, предоставляя ряд образовательных инструментов, предназначенных для улучшения обучения.