В калориметре с теплоемкостью 480 Дж/К находится 200 г воды при температуре 275 К. После...

Question

В калориметре с теплоемкостью 480 Дж/К находится 200 г воды при температуре 275 К. После того как в воду опустили алюминиевый шарик массой 125 г, в калориметре установилась температура 273 К. Определить начальную температуру шарика.
Ответ должен получиться 249 К.

Answer 1

дано

с1=480 Дж/кг*К

c2=4200 Дж/кг*К

c3=920 Дж/кг*К

Т1=Т2=275 К

m1=1125 г =1.125 кг

m2=200 г =0.200 кг

m3=125 г = 0.125 кг

T=273 K

------------------

T3 - ?

 

решение

T1 > T температура воды понизилась, значит шарик холоднее воды

уравнение теплообмена

Q1+Q2+Q3=0

Q1=c1m1(T-T1) -отдает тепло калориметр

Q2=c2m2(T-T2) -отдает тепло вода

Q3=c3m3(T-T3) - -поглощает тепло шарик

c1m1(T-T1) +c2m2(T-T2) +c3m3(T-T3) =0

c1m1(T-T1) +c2m2(T-T2) = - c3m3(T-T3) 

( c1m1(T-T1) +c2m2(T-T2) ) / c3m3 = - (T-T3) =T3 -T

T3 = ( c1m1(T-T1) +c2m2(T-T2) ) / c3m3 + T

подставим значения из условия

T3 = ( 480*1.125(273-275) +4200*0.200(273-275) ) / (920*0.125 )+ 273 = 249 K

 

ответ 249 К