Найдите количество воды, образовавшейся в калориметре, когда в 381 г снега (0 °С) опустили железный шар (493 г

Yangol

42

Конечно, я помогу вам решить эту задачу! Для начала найдем количество теплоты, переданной от железного шара снегу. Мы можем использовать следующую формулу:

\[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T \]

Где:
- \( Q \) - количество теплоты
- \( m \) - масса вещества
- \( c \) - удельная теплоемкость
- \( \Delta T \) - изменение температуры

Для нашей задачи, масса железного шара составляет 493 г, удельная теплоемкость железа равна 460 Дж/(кг⋅°С), а изменение температуры составляет \( 62 - 0 = 62 °C \). Подставим значения в формулу:

\[ Q = 0,493 \cdot 460 \cdot 62 \]

Вычислим это выражение:

\[ Q = 14447,56 \, Дж \]

Теперь найдем количество теплоты, необходимое для плавления снега. Для этого воспользуемся формулой:

\[ Q = m \cdot L \]

Где:
- \( Q \) - количество теплоты
- \( m \) - масса вещества
- \( L \) - удельная теплота плавления

Масса снега равна 381 г, а удельная теплота плавления снега равна \( 3,4 \times 10^5 \) Дж/кг. Подставим значения в формулу:

\[ Q = 0,381 \cdot 3,4 \times 10^5 \]

Вычислим это выражение:

\[ Q = 129400 \, Дж \]

Теперь, чтобы найти количество воды, которое образуется в калориметре, мы можем использовать закон сохранения энергии. Количество теплоты, переданной от железного шара снегу, должно быть равно количеству теплоты, необходимому для плавления снега:

\[ Q_{\text{воды}} = Q_{\text{шара}} = 129400 \, Дж \]

Теперь осталось найти массу воды, используя удельную теплоту плавления воды. Для этого воспользуемся формулой:

\[ m_{\text{воды}} = \frac{{Q_{\text{воды}}}}{{L_{\text{воды}}}} \]

Где:
- \( m_{\text{воды}} \) - масса воды
- \( Q_{\text{воды}} \) - количество теплоты, необходимое для плавления снега
- \( L_{\text{воды}} \) - удельная теплота плавления воды

Удельная теплота плавления воды составляет \( 3,4 \times 10^5 \) Дж/кг. Подставим значения в формулу:

\[ m_{\text{воды}} = \frac{{129400}}{{3,4 \times 10^5}} \]

Вычислим это выражение:

\[ m_{\text{воды}} ≈ 0,38 \, кг \]

Ответ: количество воды, образовавшейся в калориметре, составляет примерно 0,38 кг (округлите его до целого числа).