Вопрос задан 06.02.2025 в 12:39. Предмет Физика. Спрашивает Холодный Данил.

Помогите!!!!!!! Можете пожалуйста подробно объяснить.
В калориметре смешали 1 л воды, взятый при температуре 10 °C и 800 г кипятка. Чему равна конечная температура воды?

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Гавриличев Миша.

Для того чтобы найти конечную температуру смеси воды в калориметре, можно использовать принцип сохранения энергии: теплотой, потерянной горячей водой, будет уравновешиваться теплотой, полученной холодной водой. Это предположение основывается на том, что калориметр не теряет тепло в окружающую среду (или потеря тепла пренебрежимо мала).

Дано:

  • Масса холодной воды m1=1000m_1 = 1000 г (1 л воды, так как плотность воды близка к 1 г/мл).
  • Температура холодной воды T1=10CT_1 = 10^\circ C.
  • Масса горячей воды m2=800m_2 = 800 г.
  • Температура кипятка T2=100CT_2 = 100^\circ C.
  • Удельная теплоемкость воды c=4,18Дж/гCc = 4,18 \, \text{Дж/г}^\circ C (одинаковая для обеих масс воды).

Обозначим конечную температуру смеси как TконечнаяT_{\text{конечная}}. Согласно принципу сохранения тепла:

Qпотерянное=QполученноеQ_{\text{потерянное}} = Q_{\text{полученное}}

Для холодной воды (она нагревается):

m1c(TконечнаяT1)m_1 \cdot c \cdot (T_{\text{конечная}} - T_1)

Для горячей воды (она остывает):

m2c(T2Tконечная)m_2 \cdot c \cdot (T_2 - T_{\text{конечная}})

Так как Qпотерянное=QполученноеQ_{\text{потерянное}} = Q_{\text{полученное}}, уравнение принимает вид:

m1c(TконечнаяT1)=m2c(T2Tконечная)m_1 \cdot c \cdot (T_{\text{конечная}} - T_1) = m_2 \cdot c \cdot (T_2 - T_{\text{конечная}})

Поскольку cc одинаково для обеих масс воды, можно его сократить:

m1(TконечнаяT1)=m2(T2Tконечная)m_1 \cdot (T_{\text{конечная}} - T_1) = m_2 \cdot (T_2 - T_{\text{конечная}})

Теперь подставим известные значения:

1000(Tконечная10)=800(100Tконечная)1000 \cdot (T_{\text{конечная}} - 10) = 800 \cdot (100 - T_{\text{конечная}})

Решаем это уравнение:

1000(Tконечная10)=800(100Tконечная)1000 \cdot (T_{\text{конечная}} - 10) = 800 \cdot (100 - T_{\text{конечная}})

Раскроем скобки:

1000Tконечная10000=80000800Tконечная1000 \cdot T_{\text{конечная}} - 10000 = 80000 - 800 \cdot T_{\text{конечная}}

Переносим все слагаемые с TконечнаяT_{\text{конечная}} в одну часть уравнения:

1000Tконечная+800Tконечная=80000+100001000 \cdot T_{\text{конечная}} + 800 \cdot T_{\text{конечная}} = 80000 + 10000

Упрощаем:

1800Tконечная=900001800 \cdot T_{\text{конечная}} = 90000

Теперь делим обе части уравнения на 1800:

Tконечная=900001800=50CT_{\text{конечная}} = \frac{90000}{1800} = 50^\circ C

Ответ: Конечная температура воды в калориметре будет 50° C.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос