Вопрос задан 20.04.2025 в 13:21. Предмет Физика. Спрашивает Базарная Влада.

До какой температуры нагреется вода объёмом 0,8 л,находящаяся в медном калориметре массой 700 г и имеющая температуру 12 градусов Цельсия,если впустить в калориметр водяной пар массой 50 г при температуре 100 градусов Цельсия? Плиз с формулами!!!!!!

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Тихий Ислам.

Для того чтобы найти, до какой температуры нагреется вода в медном калориметре, необходимо учесть несколько процессов: конденсацию водяного пара и передачу тепла от пара к воде и калориметру.

  1. Дано:

    • Масса воды mвода=0,8 кгm_{\text{вода}} = 0,8 \, \text{кг}
    • Начальная температура воды Tвода=12∘CT_{\text{вода}} = 12^\circ \text{C}
    • Масса водяного пара mпар=50 г=0,05 кгm_{\text{пар}} = 50 \, \text{г} = 0,05 \, \text{кг}
    • Температура водяного пара Tпар=100∘CT_{\text{пар}} = 100^\circ \text{C}
    • Масса медного калориметра mмед=700 г=0,7 кгm_{\text{мед}} = 700 \, \text{г} = 0,7 \, \text{кг}
    • Удельная теплоёмкость воды cвода=4200 Дж/кг∘Cc_{\text{вода}} = 4200 \, \text{Дж/кг}^\circ \text{C}
    • Удельная теплоёмкость меди cмед=380 Дж/кг∘Cc_{\text{мед}} = 380 \, \text{Дж/кг}^\circ \text{C}
    • Удельная теплота конденсации водяного пара Lпар=2260 кДж/кгL_{\text{пар}} = 2260 \, \text{кДж/кг}
  2. Процесс конденсации водяного пара:

    Водяной пар конденсируется при температуре 100°C, отдавая теплоту, равную:

    Qпар=mпар⋅Lпар=0,05 кг⋅2260 кДж/кг=113 кДж=113000 ДжQ_{\text{пар}} = m_{\text{пар}} \cdot L_{\text{пар}} = 0,05 \, \text{кг} \cdot 2260 \, \text{кДж/кг} = 113 \, \text{кДж} = 113000 \, \text{Дж}

    Это количество тепла будет передано воде и медному калориметру.

  3. Равновесная температура:

    Обозначим конечную температуру системы как TфинT_{\text{фин}}. Теплота, переданная воде и медному калориметру, должна быть равна теплоте, которую отдает пар:

    • Теплота, полученная водой:

      Qвода=mвода⋅cвода⋅(Tфин−Tвода)Q_{\text{вода}} = m_{\text{вода}} \cdot c_{\text{вода}} \cdot (T_{\text{фин}} - T_{\text{вода}}) Qвода=0,8 кг⋅4200 Дж/кг∘C⋅(Tфин−12∘C)Q_{\text{вода}} = 0,8 \, \text{кг} \cdot 4200 \, \text{Дж/кг}^\circ \text{C} \cdot (T_{\text{фин}} - 12^\circ \text{C}) Qвода=3360⋅(Tфин−12)Q_{\text{вода}} = 3360 \cdot (T_{\text{фин}} - 12)
    • Теплота, полученная медным калориметром:

      Qмед=mмед⋅cмед⋅(Tфин−Tвода)Q_{\text{мед}} = m_{\text{мед}} \cdot c_{\text{мед}} \cdot (T_{\text{фин}} - T_{\text{вода}}) Qмед=0,7 кг⋅380 Дж/кг∘C⋅(Tфин−12∘C)Q_{\text{мед}} = 0,7 \, \text{кг} \cdot 380 \, \text{Дж/кг}^\circ \text{C} \cdot (T_{\text{фин}} - 12^\circ \text{C}) Qмед=266⋅(Tфин−12)Q_{\text{мед}} = 266 \cdot (T_{\text{фин}} - 12)

    Теперь у нас есть уравнение теплового баланса:

    Qпар=Qвода+QмедQ_{\text{пар}} = Q_{\text{вода}} + Q_{\text{мед}}

    Подставим все значения:

    113000=3360⋅(Tфин−12)+266⋅(Tфин−12)113000 = 3360 \cdot (T_{\text{фин}} - 12) + 266 \cdot (T_{\text{фин}} - 12)

    Вынесем (Tфин−12)(T_{\text{фин}} - 12) за скобки:

    113000=(3360+266)⋅(Tфин−12)113000 = (3360 + 266) \cdot (T_{\text{фин}} - 12) 113000=3626⋅(Tфин−12)113000 = 3626 \cdot (T_{\text{фин}} - 12)

    Разделим обе стороны на 3626:

    Tфин−12=1130003626≈31,2T_{\text{фин}} - 12 = \frac{113000}{3626} \approx 31,2

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос