Даю 25 баллов!!!В калориметре с теплоемкостью 1,67 кДж/С находится 1кг переохлажденной воды при температуре -10С, Какая температура установится в калориметре если в него влить 170г воды при температуре 120C(ответ 4С, дайте решение)

Задача состоит в том, чтобы найти конечную температуру в калориметре после того, как в него влили горячую воду.

Дано:

• Теплоемкость калориметра: $C_{\text{кал}} = 1,67 \, \text{кДж/°C}$
• Масса переохлажденной воды: $m_{\text{переохлажденная}} = 1 \, \text{кг}$
• Начальная температура переохлажденной воды: $T_{\text{переохлажденная}} = -10 \, \text{°C}$
• Масса горячей воды: $m_{\text{горячая}} = 0,170 \, \text{кг}$
• Температура горячей воды: $T_{\text{горячая}} = 120 \, \text{°C}$

Необходимо найти:

• Конечную температуру $T_{\text{конечная}}$.

Решение:

1. Вычислим тепло, которое отдаст горячая вода при охлаждении до конечной температуры:

Для этого используем формулу:

где $c_{\text{вода}} = 4,18 \, \text{кДж/кг°C}$ — удельная теплоемкость воды.

2. Вычислим тепло, которое получит переохлажденная вода при нагревании до конечной температуры:

Теплоемкость переохлажденной воды можно вычислить по формуле:

3. Тепло, которое отдаст горячая вода, будет равно теплу, которое получит переохлажденная вода, а также калориметр. Поэтому у нас есть уравнение теплового баланса:

Подставляем выражения для тепла:

4. Подставим известные значения:

5. Упростим уравнение:

6. Раскроем скобки: