Jaka temperatura ustali sie w kalorymetrze, jesli do v=2l wody o temperaturze tw=20C wrzucimy sztabke srebra o masie ms=100g ogrzana do temp ts=200C i ml=0.5kg lodu o temp tl= -2C? Cieplo wlasciwe wody wynosi 4190 J/kgK, cieplo wlasciwe lodu 2220 J/kgK, cieplo wlasciwe srebra 236 j/kgK, a cieplo topnienia lodu 333kJ/kg.
Witaj :)
dane: nie przepisuję, bo w temacie są precyzyjnie podane, mw=d*V=1kg/l*2l=2kg
szukane: tk
----------------------
Analiza problemu przy założeniu, że tk=0⁰C wskazuje na niewielką nadwyżkę ciepła oddanego przez wodę i srebro w porównaniu z ciepłem pobranym przez lód. Oznacza to, że tk spełnia warunek 0⁰C < tk < 20⁰C.
ciepło pobrane przez lód:
ml*cwl*[0⁰C - tl] = 0,5*2220*2 = 2220J.....na ogrzanie lodu od -2⁰C do 0⁰C
ml*cl = 0,5*333000 = 166 500J........na stopienie lodu
ml*cw*[tk - 0⁰C] = 0,5*4190*tk = 2095*tk....na ogrzanie wody z lodu od 0⁰C do tk
ciepło oddane przez srebro:
ms*cws*[ts - tk] = 0,1*236*[200-tk] = 4720 - 23,6*tk
ciepło oddane przez wodę:
mw*cw*[tw - tk] = 2kg*4190[20⁰C - tk] = 167 600 - 8380*tk
Po wstawieniu do równania ciepło pobrane Qp = ciepło oddane Qo i redukcji wyrazów podobnych otrzymujemy:
10508,6*tk = 3600⁰C
tk = 2,9⁰C
Szukana temperatura końcowa wynosi 2,9⁰C.
Semper in altum.................................pozdrawiam :)
Jeśli podoba Ci się to rozwiązanie, możesz uznać je za najlepsze- wówczas otrzymasz zwrot 15% punktów wydanych na to zadanie. W przypadku 1 rozwiązania możesz to zrobić po godzinie od jego dodania.
PS. W razie wątpliwości - pytaj :)