Question

до какой температуры нагреется вода объемом 0,8 л, находящаяся в медном калориметре массой 0,7 кг и имеющая температуру 12 градусов по Цельсию, если ввести калориметр 0,05 кг водяного пара при 100 градусов по Цельсию?

Answer 1

$Q_1+Q_2=Q_3+Q_4\ C_Bm_B(t^o-t_B^o)+C_Mm_M(t^o-t_B^o)=L_Pi m_Pi+C_Bm_Pi (t_k^o-t^o)\ C_Bm_Bt^o-C_Bm_Bt_B^o+C_Mm_Mt^o-C_Mm_Mt_B^o=L_Pi m_Pi+C_Bm_Pi t_k^o-\-C_Bm_Pi t^o\ t^o(C_Bm_B+C_Mm_M+C_Bm_Pi)=t_B^o(C_Bm_B+C_Mm_M)+m_Pi(L_Pi +C_Bt_k^o);\ m_B=p_BV_B=1000*0,0008=0,8 (_K_Gamma) \ t^o=dfrac{t_B^o(C_Bm_B+C_Mm_M)+m_Pi(L_Pi +C_Bt_k^o)}{C_Bm_B+C_Mm_M+C_Bm_Pi} =\=dfrac{12*(4200*0,8+400*0,7)+0,005*(2,3*10^6+4200*100)}{4200*0,8+400*0,7+4200*0,005} approx 46,7 (^oC)$

Answer 2

1)

Количество теплоты, выделившееся при конденсации пара:

Q₁ = L·m₁ = 22,6·10⁵·0,05 = 113 000 Дж

2)

Количество теплоты, отданное горячей водой, получившейся из сконденсированного пара:

Q₂ = c·m·(100 - t) = 4200·0,05·(100-t) = 210·(100 - t) = (21 000 - 210·t) Дж

3)

Нагреваем медный калориметр:

Q₃ = с₃·m₃·( t - t₃) = 390·0,7·(t - 12) = 273·(t-12) = (273·t - 3276) Дж

4)

Нагреваем воду:

Q₄ = c·m₄·(t - 12) = 4200·0,8·(t - 12) = 3 360 · (t-12) = (3 360·t - 40320) Дж

5)

Составляем уравнение теплового баланса:

Q₁+Q₂ = Q₃+Q₄

113 000 + 21 000 - 210·t = 273·t - 3276 + 3 360·t - 40320

3843·t = 177600

t = 177600/3843 ≈ 46°C