В 4 одинаковых калориметра со встроенными одинаковыми нагревательными элементами поместили четыре порции одной и той же жидкости известно теплоёмкости этих порций и начальная…
В 4 одинаковых калориметра со встроенными одинаковыми нагревательными элементами поместили четыре порции одной и той же жидкости известно теплоёмкости этих порций и начальная температура первая. 2400 Дж делённое на градус Цельсия при температуре 80 °C второе. 2700 Дж делённое на градус Цельсия при 80 °C 3. 2400 Дж делённое на градус Цельсия при 90 °C 4. 2700 Дж делённое на градус Цельсия при 90 °C Определите температуру кипения жидкости если её порции в первом и в четвёртом калориметра начинают кипеть через одно и то же время после включения нагревателя ответ выразите в градусах Цельсия округлите до целых
Ответ: 170 °C
Пошаговое решение:
- Пусть P — мощность каждого нагревателя, t — время до начала кипения у первой и у четвертой порций (одинаковое).
- Энергия, переданная до кипения, одинакова для первых и четвертых калориметров: Q1 = Q4 = P t.
- Энергия, необходимая для нагрева жидкости до точки кипения в каждом калориметре: Q1 = C1 (T_b – 80°С), где C1 = 2400 Дж/°C Q4 = C4 (T_b – 90°С), где C4 = 2700 Дж/°C
- Так как Q1 = Q4: 2400 (T_b – 80) = 2700 (T_b – 90)
- Раскрывая скобки и приводя подобные члены: 2400 T_b – 192000 = 2700 T_b – 243000 51000 = 300 T_b T_b = 51000 / 300 = 170 °C
Итак, температура кипения жидкости, при условии что первые и четвертые порции начинают кипеть в один и тот же момент, равна 170 °C (округление до целого даёт 170). Примечание: данные второї и третьей порций здесь не влияют на ответ.
