В калориметр, содержащий 400 г воды при температуре 85 °С, опустили алюминиевую чайную ложку массой 28 г, имевшую температуру 20 °С. Определите, на сколько ^{\circ} охладится вода в калориметре после установления теплового = весия. Потерями теплоты и теплоемкостью калориметра можно пренебречь.
💡 Пошаговый разбор и решение:
Дано:
$m_1 = 400 г = 0,4кг$
$t_1 = 85 ^{\circ} С$
$m_2 = 28 г = 0,028 кг$
$t_2 = 20 ^{\circ} С$
$c_1 = 4200 Дж / ( кг \cdot ^{\circ} С )$
$c_2 = 920 Дж / ( кг \cdot ^{\circ}С )$
Необходимо найти: $\Delta t_1$
При охлаждении воды выделится количество теплоты $Q_1 = m_1 c_1 ( t - t_1 )$ Для нагревания алюминия потребуется количество теплоты $Q_2 = m_2 c_2 ( t - t_2 )$ Запишем уравнение теплового баланса:
$Q_1 + Q_2=0$
$m_1c_1 ( t - t_1 ) + m_2c_2 ( t - t_2 ) =0$
откуда находим установившуюся температуру:
$t = $\frac{m_1 c_1 t_1 + m_2 c_2 t_2}{m_1 c_1 + m_2 c_2}$ = $\frac{0,4 \cdot 4200 \cdot 85 + 0,028 \cdot 920 \cdot 20}{0,4 \cdot 4200 + 0,028 \cdot 920}$ \approx 84 ^{\circ} С$
Тогда изменение температуры воды
$\Delta t_1=t_1 - t=85 - 84=1 ^{\circ}$
Ответ: 1 °C.
$m_1 = 400 г = 0,4кг$
$t_1 = 85 ^{\circ} С$
$m_2 = 28 г = 0,028 кг$
$t_2 = 20 ^{\circ} С$
$c_1 = 4200 Дж / ( кг \cdot ^{\circ} С )$
$c_2 = 920 Дж / ( кг \cdot ^{\circ}С )$
Необходимо найти: $\Delta t_1$
При охлаждении воды выделится количество теплоты $Q_1 = m_1 c_1 ( t - t_1 )$ Для нагревания алюминия потребуется количество теплоты $Q_2 = m_2 c_2 ( t - t_2 )$ Запишем уравнение теплового баланса:
$Q_1 + Q_2=0$
$m_1c_1 ( t - t_1 ) + m_2c_2 ( t - t_2 ) =0$
откуда находим установившуюся температуру:
$t = $\frac{m_1 c_1 t_1 + m_2 c_2 t_2}{m_1 c_1 + m_2 c_2}$ = $\frac{0,4 \cdot 4200 \cdot 85 + 0,028 \cdot 920 \cdot 20}{0,4 \cdot 4200 + 0,028 \cdot 920}$ \approx 84 ^{\circ} С$
Тогда изменение температуры воды
$\Delta t_1=t_1 - t=85 - 84=1 ^{\circ}$
Ответ: 1 °C.
Правильный ответ:
1 °C
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 168433 • Задание №22
Выберите два верных утверждения, которые соответствуют содержанию текста. Запишите в ответ их номера.
1. Сил...
ID 104877 • Задание №9
Скорость света в вакууме в инерциальной системе отсчета:
1. Зависит только от скорости источника света.
2. Н...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы:
1) верно записано краткое условие задачи;
2) записаны уравнения и формулы, применение которых необходимо и достаточно для решения задачи выбранным способом;
3) представлены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу, и представлен ответ. При этом допускается решение «по частям» (с промежуточными вычислениями) | 3
Правильно записаны необходимые формулы, проведены вычисления и получен ответ (верный или неверный), но допущена ошибка в записи краткого условия или переводе единиц в СИ.
ИЛИ
Представлено правильное решение только в общем виде, без каких-либо числовых расчётов.
ИЛИ
Записаны уравнения и формулы, применение которых необходимо и достаточно для решения задачи выбранным способом, но в математических преобразованиях или вычислениях допущена ошибка | 2
Записаны и использованы не все исходные формулы, необходимые для решения задачи.
ИЛИ
Записаны все исходные формулы, но в одной из них допущена ошибка. | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла | 0
Максимальный балл | 3
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы:
1) верно записано краткое условие задачи;
2) записаны уравнения и формулы, применение которых необходимо и достаточно для решения задачи выбранным способом;
3) представлены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу, и представлен ответ. При этом допускается решение «по частям» (с промежуточными вычислениями) | 3
Правильно записаны необходимые формулы, проведены вычисления и получен ответ (верный или неверный), но допущена ошибка в записи краткого условия или переводе единиц в СИ.
ИЛИ
Представлено правильное решение только в общем виде, без каких-либо числовых расчётов.
ИЛИ
Записаны уравнения и формулы, применение которых необходимо и достаточно для решения задачи выбранным способом, но в математических преобразованиях или вычислениях допущена ошибка | 2
Записаны и использованы не все исходные формулы, необходимые для решения задачи.
ИЛИ
Записаны все исходные формулы, но в одной из них допущена ошибка. | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла | 0
Максимальный балл | 3
🔗 Другие задания линии №20 по предмету Физика:
ID 168126
Автомобиль массой 1500 кг, разгоняясь с места равноускоренно, достиг скорости 20 м/с за 10 с. О...
ID 168127
Автомобиль разгоняется с места и достигает скорости 20 м/с за 10 с. Чему равна масса автомобиля...
ID 168128
Мяч массой 100 г бросили вертикально вверх с поверхности земли. Поднявшись на высоту 2 м, мяч н...
ID 168129
Мяч массой 100 г бросили вертикально вверх с поверхности земли с начальной скоростью 6 м/с. На ...
ID 168130
Диск радиусом 30 см равномерно вращается относительно оси, проходящей через его центр, с частот...