До какого значения возросла температура глицерина, если количество глицерина и воды было одинаковым (550
До какого значения возросла температура глицерина, если количество глицерина и воды было одинаковым (550 г), они находились в одинаковых сосудах с теплоемкостью 825 Дж/(кг °C), начальная температура обеих жидкостей составляла 25 °C, и им было передано одинаковое количество теплоты? При этом, в сосуде осталось 478 г воды. Удельная теплоемкость глицерина 2440 Дж/(кг • °C), а удельная теплота парообразования воды составляет 2,3 • 106 Дж/кг.
Огонь 27
Для решения этой задачи мы можем использовать формулу для расчета переданного количества теплоты:\[Q = mc\Delta T\]
Где:
- \(Q\) - количество переданной теплоты
- \(m\) - масса вещества
- \(c\) - удельная теплоемкость вещества
- \(\Delta T\) - изменение температуры
Из условия задачи, количество глицерина и воды составляло 550 г, поэтому массы глицерина и воды равны 550 г. Также, из условия задачи, масса оставшейся воды составляет 478 г.
Формула позволяет рассчитать переданное количество теплоты от глицерина к воде и от воды к глицерину, поскольку тепло передается в обоих направлениях одинаково. Таким образом, можем записать уравнение:
\[Q_1 = Q_2\]
где
\(Q_1\) - количество теплоты, переданное от глицерина к воде
\(Q_2\) - количество теплоты, переданное от воды к глицерину
Далее, можем написать уравнение для каждого из случаев:
\[Q_1 = mc\Delta T_1\]
\[Q_2 = mc\Delta T_2\]
Так как \(Q_1 = Q_2\), можем сравнить формулы и получить:
\[mc\Delta T_1 = mc\Delta T_2\]
Сокращаем массу, так как она одинакова в обоих случаях.
\[\Delta T_1 = \Delta T_2\]
Теперь можем рассчитать изменение температуры глицерина и воды.
Для глицерина:
\[\Delta T_1 = T - 25°C\]
Для воды:
\[\Delta T_2 = 100°C - T\]
где \(T\) - конечная температура обоих жидкостей
Таким образом, получаем уравнение:
\(T - 25°C = 100°C - T\)
Решим это уравнение:
\[2T = 125°C\]
\[T = \frac{{125°C}}{{2}}\]
\[T = 62,5°C\]
Таким образом, конечная температура глицерина и воды составляет 62,5°C.
Теперь, чтобы найти изменение температуры, вычислим:
\[\Delta T = T - 25°C\]
\[\Delta T = 62,5°C - 25°C\]
\[\Delta T = 37,5°C\]
Следовательно, температура глицерина возросла на 37,5°C до значения 62,5°C.