Вкалориметре находилась холодная вода массой 600 г при температуре 20 ° с. после доливки горячей воды с температурой 100 ° с в калориметре установилась температура 40 ° с. отметьте, какое из утверждений верно.

выберите один ответ:

a. масса долитой в калориметр горячей воды меньше 250 г

b. холодная вода получила количество теплоты, превышающую 55 кдж

c. холодная вода получила количество теплоты, превышающую 75 кдж

d. масса долитой в калориметр горячей воды меньше 150 г

Объяснение:

Сперва мы обратим внимание на то, что вода находится в калориметре(!), т.е., в теплоизолированной среде, а это значит, что теплообмена с окружающей средой не происходит, более нагретая жидкость отдает свое тепло менее нагретой жидкости.

Составим уравнение теплового баланса:

Q1 + Q2 = 0

Теперь запишем эту формулу более подробно:

cm1(Θ - t1) + cm2(Θ - t2) = 0

Буквой t обозначены температуры, m - массы; c - удельная теплоемкость воды. Θ("тетта" - греч.) - это температура, которая установилась после теплообмена между жидкостями.

Задача с точки зрения физики решена.

Пошла одна алгебра.

Решим линейное уравнение: для этого мы cm1(Θ-t1) перенесем вправо с изменением знака на противоположный.

Получим:

cm2(Θ - t2) = -cm1(Θ-t1)

Из этого уравнения выразим m2:

m2 = -cm1(Θ-t1)/c(Θ-t2)

c в числителе и знаменателе можно сократить.

Останется:

m2 = -m1*(Θ-t1)/(Θ-t2)

Ну и займемся подстановкой данных:

m2 = -0,6 кг(40-20)градусов/(40-100)градусов

Градусы Цельсия сокращаются, ответ получим в килограммах.

В числителе будет -0,6 * 20

В знаменателе - -60

Получим: -12/-60 = 0,2 кг = 200 г (минус на минус дает плюс)

Следовательно, верно утверждение a, масса горячей воды действительно меньше 250 г.

Ну а так как нам надо выбрать одно утверждение, то все остальные утверждения(b, c, d) неверны.

Задача решена.