В четыре одинаковых калориметра со встроенными одинаковыми нагревательными элементами поместили четыре порции одной и той же жидкости, Известны теплоёмкости этих порций и начальные температуры: 1. 2400 дж/ С при 80 °С; 2. 2700 дж/"С при 80 °С; 3. 2400 дж/"С при 90 °С; 4. 2700 Дж/"С при 90 °С. Теплообмена с окружающей средой не происхедит, теплоёмкость капориметров пренебрежимо мала.Какая температура жидкости установится, если все порции в начальном состоянии смешать в одном калориметре с отключённым нагревателем? Ответ выразите в градусах Цельсия, округлите до целых. Число Определите температуру кипения жидкости, если её порции в первом и четвёртом калориметрах начинают кипеть через одно и то же время после включения нагревателя. Ответ выразите в градусах Цельсия, округлите до целых.

Вот подробное решение. Дано: четыре порции жидкости с теплоёмкостями - C1 = 2400 Дж/°C, T1 = 80°C - C2 = 2700 Дж/°C, T2 = 80°C - C3 = 2400 Дж/°C, T3 = 90°C - C4 = 2700 Дж/°C, T4 = 90°C 1) Температура смеси после смешивания всех порций в одном калориметре (нагреватель выключен) При отсутствии обмена теплом с окружением выполняется закон сохранения энергии: Σ Ci( Ti − Tfin ) = 0, где Tfin — температура смеси. Это равноценно Tfin = (Σ Ci Ti) / (Σ Ci). Вычислим численно: - Σ Ci Ti = 2400·80 + 2700·80 + 2400·90 + 2700·90 = 192000 + 216000 + 216000 + 243000 = 867000 Дж - Σ Ci = 2400 + 2700 + 2400 + 2700 = 10200 Дж/°C Тfin = 867000 / 10200 = 85°C. Ответ: 85°C. 2) Температура кипения жидкости, если порции в первом и четвертом калориметрах начинают кипеть через одинаковое время после включения нагревателя Пусть Tb — температура кипения жидкости. В каждом калориметре нагреватель подает одинаковую мощность P, значит время до кипения одинаковое. Тогда энергия, которую за это время получает порция, одинакова: Q1 = C1 (Tb − T1) и Q4 = C4 (Tb − T4), и Q1 = Q4. Получаем уравнение: 2400 (Tb − 80) = 2700 (Tb − 90) Раскроем и решим: 2400 Tb − 192000 = 2700 Tb − 243000 51000 = 300 Tb Tb = 51000 / 300 = 170°C Ответ: 170°C. Итог: - Температура смеси: 85°C. - Температура кипения порций: 170°C.