В четыре одинаковых калориметра со встроенными одинаковыми нагревательными элементами поместили четыре порции одной и той же жидкости. Известны теплоёмкости этих порций и…
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. 2500 Дж/°С при 50 °С; 2. 3000 Дж/° С при 50 °С; 3. 2500 Дж/°С при 60 °С; 4. 3000 Дж/° С при 60 °С. Теплообмена с окружающей средой не происходит, теплоёмкость калориметров пренебрежимо мала. Какое количество теплоты нужно подвести ко второму калориметру, чтобы температура содержимого сравнялась с начальной температурой четвёртого калориметра? Ответ выразите в килоджоулях, округлите до целых.
Ключевая идея: чтобы температура содержимого второго калориметра стала равной начальной температуре четвертого (60°C), достаточно нагреть его содержимое до 60°C. Поскольку теплообмен с окружением пренебрежимо мал, тепло, подводимое к второму калориметру, идет только на его же порцию.
Шаги решения:
- Дано: теплоёмкость второй порции C2 = 3000 Дж/°C, её начальная температура T2 = 50°C, требуемая финальная температура Tf = 60°C.
- Необходимое количество тепла: Q = C2 · (Tf − T2) = 3000 Дж/°C · (60 − 50)°C = 3000 · 10 = 30000 Дж.
- Преобразуем в килоджоулы: 30000 Дж = 30 кДж.
Ответ: 30 кДж.
