Чтобы согреть Нолика после долгого пребывания в
холодильнике, Дим Димыч устроил ему ванную в глубокой столовой ложке. Сколько воды при комнатной температуре налил он в ложку, если температура в холодильнике - 4°C, в комнате 20°С, масса нолика 4 г, а в результате его погружения вода остыла на 1°С? Теплообменом с окружающей средой пренебречь, вода из ложки не выливалась.теплоемкость нолика 0,92
Ответы
Ответ:
Для решения этой задачи можно воспользоваться законом сохранения теплоты (первый закон термодинамики), который гласит, что тепло, полученное или отданное системой, равно изменению ее внутренней энергии. В данном случае, вода и Нолик обмениваются теплом при смешивании, но теплообмен с окружающей средой пренебрегается.
Давайте обозначим:
- Tхол -температура холодильника (4°C)
- Tкомн - комнатная температура (20°C)
- mВоды - масса воды, которую Дим Димыч налил в ложку
- mНолика - масса Нолика (4 г)
- cВоды - питомая теплоемкость воды
- cНолика - питомая теплоемкость Нолика
- ΔT - изменение температуры (1°C)
Сначала определим, сколько тепла потерял Нолик, чтобы остыть с Tхол до Tкомн:
Потеря тепла Нолика=mНолика ⋅ c нолика ⋅ ΔT = 4г ⋅ 0,92Дж/(г ⋅ °C) ⋅ (20 − 4)°C = 44,16Дж.
Тепло, которое Нолик потерял, равно теплу, которое вода получила, чтобы остыть С Tкомн до Ткомн − ΔT, так как она остыла на 1°C:
Полученное водой тепло=m воды ⋅c воды ⋅ΔT=m воды ⋅4,18Дж/(г⋅°C)⋅1°C=4,18m воды Дж.
Таким образом, мы можем записать уравнение:
4,18m воды =44,16Дж.
Тепер мы можем решить его относительно mВоды:
mводы=4,18Дж/г44,16Дж≈10,56г.
Таким образом, Дим Димыч налил в ложку около 10,56 г воды.
Объяснение: