Тема . №24 МКТ. Термодинамика (Расчетная задача высокого уровня сложности)

.04 Тепловые явления

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела №24 мкт. термодинамика (расчетная задача высокого уровня сложности)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#115589

В школьном физическом кружке изучали уравнение теплового баланса. В одном из опытов использовали два калориметра. В первом калориметре находилось 300г  воды, во втором — 200г  льда и 200г  воды при 0∘C.  Какой была первоначальная температура воды в первом калориметре, если после добавления в него содержимого второго в первом калориметре установилась температура 2∘C?  Теплоёмкостью калориметров пренебречь.

Показать ответ и решение

При добавлении смеси воды и льда в первый калориметр, тепловая энергия начнёт расходоваться на процесс плавления льда, после чего масса получившейся воды из второго калориметра (масса воды во втором калориметре и масса растопленного льда) начнёт нагреваться, а масса воды из первого калориметра начнет остывать, пока в калориметре не наступит равновесное состояние.
1)Количество теплоты, полученное льдом при его плавлении при 0oC  :

Q1 = λm2льда,

где λ  – удельная теплота плавления льда, m2льда = 200 г  – масса льда во втором калориметре.
2)Количество теплоты, полученное водой при её нагревании от  0
0 C  до температуры       o
tK = 2C  :

Q2 =c(m2льда +m2 воды)(tK − 0)

– где m2воды  – масса воды из второго калориметра, tK  – конечная температура ( температура, на которой достигается тепловой баланс).
3)Количество теплоты, отданное водой при её охлаждении от температуры t  до температуры tK  :

Q = cm1(t− tK )

4) Уравнение теплового баланса:

Q =Q1 + Q2 ⇒ cm1 (t − tK)= λm2 льда+ c(m2льда+ m2воды)tK ⇒

                                                                5
t=  tKc(m1-+m2-льда+-m2воды)+-λm2льда= 2-⋅4200⋅(0,3+-0,2-+0,2)+-3,3-⋅10-⋅0,2 ≈57∘C
                 cm1                             4200⋅0,3
Ответ:

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!