В калориметре находится вода, ее температура <img src='http://tex. z-dn. net/?f=t_%7B1%7D+' id='TexFormula' onerror="texErrorthis" title='t_{1} ' alt='t

1 Январь 0001



В калориметре находится вода, ее температура =0 C. В воду опускают шар, нагреты до температуры  =80 С. Какой установится температура  О в калориметре при тепловом равновесии, если известно, что масса шара меньше массы воды в п=2,5 раза, а удельная теплоемкость вещества шара при температуре 
=0 меньше удельной теплоемкости воды в к=3,5 раза? Удельная теплоемкость воды – величина постоянная, а удельная теплоемкость вещества шара изменяется с изменением температуры по закону  , где коэффициент =0,018 град. Тепловые потери не учитывайте.

  • по закону сохранения теплоты Qотд=Qпол
    Qотд=с*m1*(t2-t) - теплота, отданная шаром
    с==co(1+a(t2-t))/2   -теплоемкость шара равна средней теплоемкости шара за все время процесса
    m1=n*m2 - масса шара в n раз меньше массы воды 
    тогда Qотд=co(1+a(t2-t))*n*m2*(t2-t)
    Qпол=с2*m2*(t-t1)=c2m2t - полученная водой теплота, t1=0C
    с2=k*c1=k*co*(1+a*0C)=k*co - теплоемкость воды в к раз больше теплоемкости шара при 0 С
    тогда Qпол=k*co*m2*t
    так как Qотд=Qпол
    то 
    co(1+a(t2-t))*n*m2*(t2-t)=k*co*m2*t
    сократим и получим  (1+a(t2-t))*n*(t2-t)=k*t
    n(t2-t)+a*n*(t2-t)^2-kt=0
    подставим значения а,k, n, t2
    2.5(80-t)+0.018*2.5*(80-t)^2-3.5t=0
    200-2.5t+0.045(80-t)^2-3.5t=0
    200-6t+288+0.045t^2-7.2t=0
    0.045t^2-13.2t+488=0
    решая квадратное уравнение получим t=43 C








Физика

Комментарии закрыты.