В лаборатории провели опыты по охлаждению воды и нагреванию льда В первом опыте по охлаждению воды сняли график зависимости её температуры t от количества отведённой от неё теплоты Q(см рисунок 1)
Во втором опыте по нагреванию льда сняли график зависимости его температуры t от количества подведённой к нему теплоты Q(см рисунок 2)
Теперь представим, что те же порции воды и льда смешивают в калориметре, причём лёд взят при той же начальной температуре, а вода – при температуре T Опираясь на результаты экспериментальных данных, определите, при каком значении T к моменту установления теплового равновесия в калориметре растает 35% всего льда Ответ выразить в ∘C, округлив до десятых Теплоёмкостью калориметра, а также теплообменом с окружающей средой пренебречь

  • Я надеюсь, «Дано» ты напишешь сам, поэтому напишу решение:
    Для начала распишем уравнение теплового баланса для случая, когда надо расплавить 35 % массы льда:
    Qотданная водой = Qполученная льдом
    Распишем каждое:
    Qотданная водой = c*mводы * (tкон. — tнач.)= c*mв.*T
    Qполученная льдом = c*mльда *(tкон. — tнач.) + L*0,35*m льда =c*mльда * 30 +L*0,35*m льда
    Расписав уравнение теплового баланса, найдем массу всего льда и массу всей воды из графиков. Тут можно пойти 2-мя путями — найти массу льда через кол-во теплоты для плавления или через кол-во теплоты для нагревания. Я пойду через кол-во теплоты для плавления, т.к. там меньше чисел:
    Q плавл. льда 1 = L*mльда
    Выразимmльда:
    m льда =Q пл. л. 1 / L
    Подставим значения:
    m льда = 330000 / 66000 = 0,2 кг.
    Проделаем похожее с водой:
    Q охл. воды = c*m воды * 20C
    Выразим массу воды:
    m воды = Q охл. воды / c
    Подставим значения:
    m воды = 84000 / 20*4200 = 1 кг.
    Теперь приравняем обе части уравнения теплового баланса и выразим T:
    с в. * m в. * T = сл.* m л. * 30C + L * 0,35 * mл.
    T = (сл.* m л. * 30C + L * 0,35 * mл.) /с в.* m в.
    Подставим значения:
    (2100 * 0,2 * 30 + 0,35 * 330000 * 0,2)/ 4200 = 8,5C
    Ответ:8,5C
  • По графику 2 лед начинает таять если подвести 12,6 кДж (0% растает)
    и закончит таять при78,6 кДж (100%)
    чтобы растаяло 35 % нужно подвести льду 12,6 + (78,6-12,6)*0,35 =35,7 кДж
    пол-задачи решена
    теплоту берем у воды
    если температура воды 20 то вода даст 84 кДж тепла (график 1)
    если температура Т, то вода даст 35,7 кДж тепла
    пропорция !!!
    20/T = 84/35,7
    T = 20*35,7/84 =8,5 градусов — это ответ