|
№ 7.35.
В калориметре находится вода, масса которой 100 г и
температура 0 °С. В него добавляют кусок льда, масса
которого 20 г и температура -5 °С. Какой будет
температура содержимого калориметра после установления в
нем теплового равновесия? Ответ приведите в градусах
Цельсия. |
 |
Система находится в калориметре, следовательно, потерями
энергии можно пренебречь. Следовательно, вся энергия,
которая выделяется при замерзании воды, идет на нагрев
льда.
Определим сперва, сколько нужно энергии, чтобы нагреть
весь лед до 0°С,
предварительно определив изменение температуры льда:
Напомним, так как речь идет об изменении температуры, то
изменение в градусах Цельсия равно изменению в градусах
Кельвина.
Количество теплоты необходимое для нагревания льда,
определяется равенством: |
|
Поскольку Q2
больше
Q1, вся вода не
успеет замерзнуть, пока лед нагреется до нуля. Когда
температуры сравняются, теплообмен закончится. Таким
образом, конечная температура содержимого калориметра
равна 0°С.
|
