Вопрос:

Можешь решить задачу: «В калориметр, содержащий 400 г воды при температуре 85 °С, опустили алюминиевую чайную ложку массой 28 г, имевшую температуру 20 °С. Определите, на сколько градусов охладится вода в калориметре после установления теплового равновесия. Потерями теплоты и теплоёмкостью калориметра можно пренебречь»?

Фотография

Ответ ассистента

Конечно, давай решим эту задачку вместе! Она про теплообмен. Сначала запишем, что нам дано: $m_воды = 400 г = 0,4 кг$ $T_воды = 85 °C$ $m_алюм = 28 г = 0,028 кг$ $T_алюм = 20 °C$ $c_воды = 4200 Дж/(кг·°C)$ - это удельная теплоёмкость воды (её надо знать или посмотреть в таблице) $c_алюм = 920 Дж/(кг·°C)$ - это удельная теплоёмкость алюминия (тоже надо знать или посмотреть) Нам нужно найти, на сколько градусов охладится вода, то есть изменение температуры воды $\Delta{T_воды}$ = ? Когда алюминиевую ложку опускают в воду, ложка нагревается, а вода остывает. Тепло, которое отдает вода, идет на нагрев ложки. Это можно записать так: $Q_{воды} = Q_{алюм}$ Теперь распишем, что такое $Q$. Количество теплоты можно найти по формуле: $Q = mc\Delta{T}$, где: $m$ - масса, $c$ - удельная теплоёмкость, $\Delta{T}$ - изменение температуры. Тогда наше уравнение теплового баланса будет выглядеть так: $m_{воды} \cdot c_{воды} \cdot \Delta{T_{воды}} = m_{алюм} \cdot c_{алюм} \cdot \Delta{T_{алюм}}$ Мы знаем, что вода охладится на какую-то температуру $\Delta{T_{воды}}$, а алюминий нагреется до температуры воды. Обозначим конечную температуру как $T$. Тогда: $\Delta{T_{воды}} = T_{воды} - T = 85 - T$ $\Delta{T_{алюм}} = T - T_{алюм} = T - 20$ Подставим это в уравнение: $0,4 \cdot 4200 \cdot (85 - T) = 0,028 \cdot 920 \cdot (T - 20)$ Решаем уравнение: $1680 \cdot (85 - T) = 25,76 \cdot (T - 20)$ $142800 - 1680T = 25,76T - 515,2$ $142800 + 515,2 = 1680T + 25,76T$ $143315,2 = 1705,76T$ $T = \frac{143315,2}{1705,76} ≈ 84,02 °C$ Теперь найдем, на сколько градусов охладится вода: $\Delta{T_{воды}} = 85 - 84,02 = 0,98 °C$ Округлим до десятых: $\Delta{T_{воды}} ≈ 1,0 °C$ **Ответ: вода охладится примерно на 1 градус.**

Другие решения

Что ещё задавали пользователи