Question

Moc-Do porelanowej filiżanki o masie 100g znajdującej sie w pokoju gdzie temp.powietrza wynosi 20 stopni celsjusza. wlano 200g wrzątku (100stopni celsjusza) Temperatura wody i filiżanki ustaliła się na 93stopni celsjusza . Ile wynosi w przybliżeniu ciepło właściwe porcelany?
2. Szklanke o pojemnosci 200cmsześciennych napełniono do 3/4 pojemności zimną wodą o temp.10stopni celsjusza i dopełniono wrzatkiem o temp.100stopni celsjusza. Nie biorąc pod uwage strat energii na ogrzewanie samej szkolanki i powietrza w otoczeniu wyznacz koncową temp.wody w szklance

Answer 1

1.

m1 = 0,1 kg
t1 = 200C
m2 = 0,2 kg
t2 = 1000C
t3 = 930C
Cw2 = 4190 J/(kg ∙ K)

Q1 = Q2
Cw1 ∙ m1 ∙ ∆tI = Cw2 ∙ m2 ∙ ∆tII
Cw1 ∙ m1 ∙ (t3 – t1) = Cw2 ∙ m2 ∙ (t2 – t3)
Cw1 = [Cw2 ∙ m2 ∙ (t2 – t3)] / [ m1 ∙ (t3 – t1)]
Cw1 = [4190 ∙ 0,2 ∙ (100 – 93)] / [0,1 ∙ (93 – 20)]
Cw1 = 5866 / 7,3
Cw1 = 803,56 J/(kg ∙ K)

Odp. Cieplo wlasciwe porcelany wynosi 803,56 J/(kg ∙ K).


2.

m1 = ¾ ∙ 200 = 150 g = 0,15 kg
t1 = 100C
m2 = ¼ ∙ 200 = 50 g = 0,05 kg
t2 = 1000C

Q1 = Q2
Cw ∙ m1 ∙ ∆tI = Cw ∙ m2 ∙ ∆tII
m1(t3-t1) = m2(t2 – t3)
m1t3 – m1t1 = m2t2 – m2t3
m1t3 + m2t3 = m2t2 + m1t1
t3(m1 + m2) = m2t2 + m1t1
t3 = (m2t2 + m1t1) / (m1 + m2)
t3 = (0,05 ∙ 100 + 0,15 ∙ 10) / (0,05 + 0,15)
t3 = (5 + 1,5) / (0,2)
t3 = 6,5 / 0,2
t3 = 32,5⁰C

Odp. Koncowa temperatura wody w szklance wynosi 32,5⁰C.