В калориметре находится вода, масса которой 100 г и температура 0С.

В калориметре находится вода, масса которой 100 г и температура 0С. В него прибавляют кусок льда, масса которого 20 г и температура 5С. Какой будет температура содержимого калориметра после установления в нем термического равновесия? Ответ выразите в градусах Цельсия (С).

Задать свой вопрос
1 ответ
Так как температура t после установления термического равновесия будет лежать меж -5 и 0С, что ниже температуры плавления льда - замерзания воды, то в конце термообмена в калориметре будет один лед. Вода, начиная леденеть сразу (т. к. ее исходная температура равна 0С) , даст часть собственной энергии при замерзании, а иную часть - при снижении температуры вновь образовавшегося льда от 0 до tC. Общее количество теплоты отдаваемой водой Qw= mw* L+mw* cw* (0-t) (1). Начальный же лед, нагреваясь от температуры -5 до tС, приобретет теплоту Qa= ma* ca* (t-(-5)) (2). Исходя из термического баланса приравниваем (1) и (2) и из полученного уравнения определяем t: mw* L- mw* cw* t= ma* ca* (t+ 5). t=(mw* L- 5ma* ca)/(mw* cw+ ma* ca)= (0,1*332- 5* 0,02* 2100)/(0,1* 4200+ 0,02* 2100)= 0,264C. Итак, вопреки ожиданию температура оказалась положительной. Означает, начальная версия о замерзании всего количества воды оказалась неправильной (из-за маленького количества льда; но предугадать такой финал было тяжело - расчет был необходим) . Новая - и сейчас окончательная версия: вода замерзнет только отчасти, храня свою исходную температуру, нарашивая первоначальный лед, который снизит свою температуру до температуры воды, т. е. до 0С. Иначе говоря, Разыскиваемая ТЕМПЕРАТУРА - ТО ЖЕ 0С!

, оставишь ответ?
Имя:*
E-Mail:


Добро пожаловать!

Для того чтобы стать полноценным пользователем нашего портала, вам необходимо пройти регистрацию.
Зарегистрироваться
Создайте собственную учетную запить!

Пройти регистрацию
Авторизоваться
Уже зарегистрированны? А ну-ка живо авторизуйтесь!

Войти на сайт