Расплавленное олово массой 250 г при температуре 232 deg * C выливают в сосуд с водой объёмом 3 л при температуре 24 deg * C На сколько градусов нагреется вода? Удельная…
Расплавленное олово массой 250 г при температуре 232 deg * C выливают в сосуд с водой объёмом 3 л при температуре 24 deg * C На сколько градусов нагреется вода? Удельная теплоёмкость воды 4200Ak /(kr*^ C). удельная теплоёмкость олова 250 \ \ K/( kappa*r *^ C) удельная теплота плавления олова 59 000 Дж/кг. 5
Чтобы определить, на сколько градусов нагреется вода, необходимо использовать принцип сохранения энергии. Теплота, переданная воде от оловянного расплава, равна теплоте, которую теряет олово.
Определим массу олова: Масса олова \( m_{\text{Sn}} = 250 \, \text{г} = 0.250 \, \text{кг} \).
Температура плавления олова и его температура: Температура оловянного расплава \( T_{\text{Sn}} = 232 \, \text{°C} \). Температура плавления олова \( T_{пл} = 232 \, \text{°C} \) (олова плавится, если его температура выше 232 °C, и при этой температуре начинается переход в жидкое состояние).
Определим количество теплоты, которое отдает олово при охлаждении до температуры воды: Для этого олово сначала должно охладиться до 24 °C, а затем, если оно полностью переведется в разные агрегатные состояния, то нужно учесть и теплоту плавления, а также и теплоемкость.
При вычислении, использую уравнение:
\[ Q_{\text{олова}} = m_{\text{Sn}} \cdot c_{\text{Sn}} \cdot \Delta T + m_{\text{Sn}} \cdot L_{пл} \] где:
- \( c_{\text{Sn}} = 250 \, \text{Дж/(кг*ºC)} \) – удельная теплоёмкость олова,
- \( L_{пл} = 59000 \, \text{Дж/кг} \) – удельная теплота плавления олова,
- \( \Delta T = 232 - 24 \) – изменение температуры.
Подсчитаем теплоты от оловянного расплава: \[ Q_{\text{олова}} = 0.250 \cdot 250 \cdot (232 - 24) + 0.250 \cdot 59000 \] \[ Q_{\text{олова}} = 0.250 \cdot 250 \cdot 208 + 0.250 \cdot 59000 \] \[ Q_{\text{олова}} = 0.250 \cdot 250 \cdot 208 + 14750 = 0.250 \cdot 52000 + 14750 = 13000 + 14750 = 27750 \, \text{Дж} \]
Определим изменения температуры воды: У воды объем 3 литра, то есть масса \( m_{\text{воды}} = 3 \, \text{кг} \) (1 литр воды ≈ 1 кг).
Используем уравнение:
\[ Q_{\text{воды}} = m_{\text{воды}} \cdot c_{\text{воды}} \cdot \Delta T \] где \( c_{\text{воды}} = 4200 \, \text{Дж/(кг*ºC)} \).
- Решаем уравнение для \( \Delta T \) воды: \[ 27750 = 3 \cdot 4200 \cdot \Delta T \] \[ \Delta T = \frac{27750}{12600} \approx 2.20 \, \text{°C} \]
Таким образом, температура воды нагреется примерно на 2.20°C.
