В латунный калориметр массой 150 г, содержащий 200 г воды при 15 ° С, опустили железную гирю массой 260 г при температуре 100 ° С. Определить общую постоянную температуру. Потери тепла не учитывать.
Для решения данной задачи воспользуемся законом сохранения энергии.
Пусть Т - искомая общая температура, тогда по закону сохранения энергии:
м1 с1 Т−Т1Т - Т1Т−Т1 = м2 с2 Т2−ТТ2 - ТТ2−Т
где м1 = 150 г - масса калориметра м2 = 200 г - масса воды м3 = 260 г - масса железной гири с1 = 0.38 Дж/г<em>°Cг<em>°Cг<em>°C - удельная теплоемкость латуни с2 = 4.18 Дж/г</em>°Cг</em>°Cг</em>°C - удельная теплоемкость воды Т1 = 100 °C - начальная температура железной гири Т2 = 15 °C - начальная температура воды Т - конечная температура
Для решения данной задачи воспользуемся законом сохранения энергии.
Пусть Т - искомая общая температура, тогда по закону сохранения энергии:
м1 с1 Т−Т1Т - Т1Т−Т1 = м2 с2 Т2−ТТ2 - ТТ2−Т
где
м1 = 150 г - масса калориметра
м2 = 200 г - масса воды
м3 = 260 г - масса железной гири
с1 = 0.38 Дж/г<em>°Cг<em>°Cг<em>°C - удельная теплоемкость латуни
с2 = 4.18 Дж/г</em>°Cг</em>°Cг</em>°C - удельная теплоемкость воды
Т1 = 100 °C - начальная температура железной гири
Т2 = 15 °C - начальная температура воды
Т - конечная температура
Подставляем все значения:
150г 0.38 Дж/г</em>°Cг</em>°Cг</em>°C Т−100°CТ - 100°CТ−100°C = 200г 4.18 Дж/г<em>°Cг<em>°Cг<em>°C 15°C−Т15°C - Т15°C−Т + 260г 0.46 Дж/г</em>°Cг</em>°Cг</em>°C * 100°C−Т100°C - Т100°C−Т
57 Т−100Т - 100Т−100 = 836.4 15−Т15 - Т15−Т + 119.6 * 100−Т100 - Т100−Т
57Т - 5700 = 836.4 * 15 - 836.4Т + 11960 - 119.6Т
57Т + 836.4Т + 119.6Т = 836.4 * 15 + 11960 + 5700
1012Т = 14580 + 11960 + 5700
T = 32240 / 1012
T ≈ 31.9°C
Итак, общая постоянная температура равна приблизительно 31.9 °C.