В калориметре находится лёд и вода при температуре 0 градусов. Массы льда и воды одинаковы и равны 500грамм....

Дано:

• масса льда = 500 г
• масса воды = 500 г
• масса добавляемой воды = 1000 г
• начальная температура льда и воды = 0 градусов
• начальная температура добавляемой воды = 50 градусов

Для решения задачи воспользуемся законом сохранения энергии:

Масса льда удельная теплоемкость воды (температура льда - температура итоговой смеси) + масса воды удельная теплоемкость льда (температура воды - температура итоговой смеси) + масса добавляемой воды удельная теплоемкость воды (температура добавляемой воды - температура итоговой смеси) = 0

Подставляем значения:

500г 2.09Дж/гС (0 - T) + 500г 0.5Дж/гС (0 - T) + 1000г 4.18Дж/гС * (50 - T) = 0

Решаем уравнение и находим значение температуры итоговой смеси:

1045T + 250T + 41800 = 0 1295T = -41800 T = -32,27 градусов

Таким образом, температура установится в калориметре будет примерно -32,27 градусов.

Дано:

• Масса льда = 500 г
• Масса воды = 500 г
• Масса добавленной воды = 1 кг
• Температура воды = 50 градусов
• Температура льда и воды в калориметре = 0 градусов

Ответ: После того как вода смешается, установится температура равновесия. Для решения этой задачи можно воспользоваться законом сохранения энергии. Масса воды и льда в калориметре равна 1 кг (500 г + 500 г). Следовательно, тепло, отданное воде, равно теплу, поглощенному льдом.

m1c1(T1-T) = m2c2(T-T2), где m1 - масса воды, c1 - удельная теплоемкость воды, T1 - начальная температура воды, m2 - масса льда, c2 - удельная теплоемкость льда, T2 - температура льда, T - температура равновесия.

500 г 1 ккал/(гград) (50 градусов - T) = 500 г 0.5 ккал/(гград) (T - 0 градусов).

Решив уравнение, получим T = 16.67 градусов.

Таким образом, температура в калориметре установится на уровне 16.67 градусов.

Дано:

• Масса льда ( m_{\text{л}} = 500 \, \text{г} = 0.5 \, \text{кг} )
• Масса воды при ( 0^\circ \text{C} ) ( m_{\text{в}_1} = 500 \, \text{г} = 0.5 \, \text{кг} )
• Масса горячей воды ( m_{\text{в}_2} = 1 \, \text{кг} )
• Температура горячей воды ( T_{\text{в}_2} = 50^\circ \text{C} )

Необходимо найти установившуюся температуру в калориметре ( T_{\text{окр}} ).

Для решения задачи воспользуемся законами сохранения энергии и теплового баланса. Начнем с того, что определим, сколько тепла потребуется для плавления льда.

Удельная теплота плавления льда ( \lambda = 334 \, \text{кДж/кг} ).

Тепло, необходимое для плавления льда: [ Q{\text{плавление}} = m{\text{л}} \cdot \lambda ]

Подставим значения: [ Q_{\text{плавление}} = 0.5 \, \text{кг} \cdot 334 \, \text{кДж/кг} = 167 \, \text{кДж} ]

Теперь найдем тепло, которое может отдать горячая вода при охлаждении до ( 0^\circ \text{C} ).

Удельная теплоемкость воды ( c = 4.186 \, \text{кДж/(кг} \cdot \text{°C)} ).

Тепло, отданное горячей водой: [ Q{\text{охлаждение}} = m{\text{в}2} \cdot c \cdot (T{\text{в}_2} - 0^\circ \text{C}) ]

Подставим значения: [ Q_{\text{охлаждение}} = 1 \, \text{кг} \cdot 4.186 \, \text{кДж/(кг} \cdot \text{°C)} \cdot 50^\circ \text{C} = 209.3 \, \text{кДж} ]

Сравним ( Q{\text{плавление}} ) и ( Q{\text{охлаждение}} ): [ Q{\text{плавление}} = 167 \, \text{кДж} ] [ Q{\text{охлаждение}} = 209.3 \, \text{кДж} ]

Так как ( Q{\text{охлаждение}} > Q{\text{плавление}} ), горячая вода сможет полностью растопить лед, и останется еще некоторое количество тепла для нагрева образовавшейся воды.

Теперь найдем оставшееся тепло после плавления льда: [ Q{\text{ост}} = Q{\text{охлаждение}} - Q_{\text{плавление}} = 209.3 \, \text{кДж} - 167 \, \text{кДж} = 42.3 \, \text{кДж} ]

Общая масса воды после плавления льда: [ m{\text{общая}} = m{\text{л}} + m_{\text{в}1} + m{\text{в}_2} = 0.5 \, \text{кг} + 0.5 \, \text{кг} + 1 \, \text{кг} = 2 \, \text{кг} ]

Найдем температуру, до которой нагреется вся вода, используя оставшееся тепло ( Q{\text{ост}} ): [ Q{\text{ост}} = m_{\text{общая}} \cdot c \cdot \Delta T ]

Подставим значения: [ 42.3 \, \text{кДж} = 2 \, \text{кг} \cdot 4.186 \, \text{кДж/(кг} \cdot \text{°C)} \cdot \Delta T ]

Решим уравнение для ( \Delta T ): [ \Delta T = \frac{42.3 \, \text{кДж}}{2 \, \text{кг} \cdot 4.186 \, \text{кДж/(кг} \cdot \text{°C)}} ] [ \Delta T \approx 5.05^\circ \text{C} ]

Таким образом, установившаяся температура в калориметре будет: [ T_{\text{окр}} \approx 0^\circ \text{C} + 5.05^\circ \text{C} = 5.05^\circ \text{C} ]