В калориметр, содержащий 2 л воды при температуре 40° С, опустили кусок льда массой 1 кг при температуре -20 С. Определите температуру в калориметре после установления теплового равновесия. Ответ приведите в [ С] с точностью до целого. Удельная теплоемкость льда 2100 Дж/(кг. С), удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг . С), удельная теплота плавления льда 3,36 -10° Дж/кг. Плотность воды 1000 кг/ м. Теплоёмкостью калориметра пренебречьI
Для решения задачи воспользуемся законом сохранения энергии.
При установлении теплового равновесия суммарная теплота, отданная льду и воде, равна нулю:
m_лС_л(T-T_л) + m_вС_в(T-T_в) + m_л*ΔH = 0,
где m_л - масса льда, m_в - масса воды, С_л - удельная теплоемкость льда, С_в - удельная теплоемкость воды, T - итоговая температура, T_л - начальная температура льда, T_в - начальная температура воды, ΔH - удельная теплота плавления.
Подставим известные данные: 12100(T-(-20)) + 24200(T-40) + 13.3610^5 = 0, 2100T + 4200T - 8400 + 336000 - 84000 = 0, 6300T = 92400, T = 14.6° C.
Таким образом, температура в калориметре после установления теплового равновесия будет около 15° C.
Для решения задачи воспользуемся законом сохранения энергии.
При установлении теплового равновесия суммарная теплота, отданная льду и воде, равна нулю:
m_лС_л(T-T_л) + m_вС_в(T-T_в) + m_л*ΔH = 0,
где m_л - масса льда, m_в - масса воды, С_л - удельная теплоемкость льда, С_в - удельная теплоемкость воды, T - итоговая температура, T_л - начальная температура льда, T_в - начальная температура воды, ΔH - удельная теплота плавления.
Подставим известные данные:
12100(T-(-20)) + 24200(T-40) + 13.3610^5 = 0,
2100T + 4200T - 8400 + 336000 - 84000 = 0,
6300T = 92400,
T = 14.6° C.
Таким образом, температура в калориметре после установления теплового равновесия будет около 15° C.