СРОЧНО!1!!
Деветиклассница Алёна взяла перед уроком из школьной лаборатории калориметр , налила туда 100г холодной воды и положила взятый из морозилки кусок льда массой 30грамм и температурой -20 °C . Вернувшись после урока ,Алёна обнаружила что кусок льда уменьшился втрое .Какова была начальная температура воды , если удельная теплоемкость воды равна 4200Дж/(кг•°С) , удельная теплоемкость льда - 2100Дж/(кг•°С) , а удельная тепло а плавления льда составляет 340 кДж/ кг?Теплоемкостью калориметра и потерями тепла в окружающую среду можно пренебречь.
Нужно полное объяснение
Деветиклассница Алёна взяла перед уроком из школьной лаборатории калориметр , налила туда 100г холодной воды и положила взятый из морозилки кусок льда массой 30грамм и температурой -20 °C . Вернувшись после урока ,Алёна обнаружила что кусок льда уменьшился втрое .Какова была начальная температура воды , если удельная теплоемкость воды равна 4200Дж/(кг•°С) , удельная теплоемкость льда - 2100Дж/(кг•°С) , а удельная тепло а плавления льда составляет 340 кДж/ кг?Теплоемкостью калориметра и потерями тепла в окружающую среду можно пренебречь.
Нужно полное объяснение
Answers & Comments
Пусть в — первоначальная масса воды в калориметре, л — масса куска льда, а — начальная температура воды. По истечении урока в калориметре установилось (практически) тепловое равновесие. Так как лёд расплавился лишь частично, установившаяся температура в сосуде равна 0∘C. За время эксперимента кусок льда уменьшился втрое, то есть масса растаявшего льда равна 2л/3 = 20 г. Запишем уравнение теплового баланса:
вв( − 0 ∘C) = слл⋅ 20 ∘C + ⋅2л3.
Выразив отсюда , получаем
=слл⋅ 20 ∘C + ⋅ 2л/3вв=2100 Дж/(кг ⋅∘C) ⋅ 0,03 кг ⋅ 20 ∘C + 340000 Дж/кг ⋅ 0,02 кг4200 Дж/(кг ⋅∘C) ⋅ 0,1 кг==1260 Дж + 6800 Дж420 Дж/∘C≈ 19 ∘C.