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 °C; 4. 3000 Дж/°С при 60 °С. Теплообмена с окружающей средой не происходит, теплоёмкость калориметров пренебрежимо мала. какая температура жидкости установится, если все порции в начальном состоянии смешать в одном калориметре с отключенным нагревателем. Ответ выразите в градусах цельсия
Решение
Обозначим финальную температуру как Tf. Поскольку теплообмен с окружающей средой отсутствует и теплоёмкость гасителей в калориметре пренебрежимо мала, сумма всех изменений тепла равна нулю: Σ Ci (Tf − Ti0) = 0
Это даёт Tf = (Σ Ci Ti0) / (Σ Ci).
Данные:
- C1 = 2500, T10 = 50
- C2 = 3000, T20 = 50
- C3 = 2500, T30 = 60
- C4 = 3000, T40 = 60
Σ Ci = 2500 + 3000 + 2500 + 3000 = 11000 Дж/°C Σ Ci Ti0 = 2500·50 + 3000·50 + 2500·60 + 3000·60 = 125000 + 150000 + 150000 + 180000 = 605000 Дж
Tf = 605000 / 11000 = 55 °C
Ответ: 55 °C.
