Скільки гарячої води потрібно, щоб нагріти 100 г холодної води з 8°С до 20°С при температурі 80°С? Яку корекцію
Скільки гарячої води потрібно, щоб нагріти 100 г холодної води з 8°С до 20°С при температурі 80°С? Яку корекцію потрібно зробити у розрахунках, щоб врахувати теплоємність калориметра, де знаходиться холодна вода? Теплоємність калориметра становить 50 дж/°С.
Людмила_7332 15
Для решения задачи вам понадобятся знания о теплоемкости и законе сохранения тепла.Для начала, мы можем найти количество тепла, которое передается от горячей воды к холодной воде.
Используем формулу:
\(Q = m \cdot c \cdot \Delta T\)
где:
\(Q\) - количество тепла,
\(m\) - масса вещества,
\(c\) - теплоемкость вещества,
\(\Delta T\) - разница в температурах.
Для этой задачи:
\(m\) горячей воды = \(m\) холодной воды = 100 г
\(c\) воды = 4.18 Дж/(г*°С) (У теплоемкости воды является 4.18 Дж/(г*°С))
\(\Delta T\) = конечная температура - начальная температура
Теперь посчитаем количество тепла, переданного от горячей воды к холодной воде:
\(Q = m_{\text{горячей воды}} \cdot c_{\text{воды}} \cdot (\text{температура горячей воды} - \text{начальная температура холодной воды})\)
\(Q = 100 \, \text{г} \cdot 4.18 \, \text{Дж/(г*°C)} \cdot (80°С - 8°С)\)
\(Q = 100 \, \text{г} \cdot 4.18 \, \text{Дж/(г*°C)} \cdot 72°С\)
Теперь учтем коррекцию для теплоемкости калориметра.
Количество тепла, получаемое от горячей воды, передается не только холодной воде, но и самому калориметру. Чтобы учесть это, мы должны добавить количество тепла, поглощенного калориметром, к общему количеству тепла переданного от горячей воды.
Формула для этой коррекции:
\( Q_{\text{коррекция}} = m_{\text{холодной воды}} \cdot c_{\text{калориметра}} \cdot \Delta T_{\text{воды}}\)
\( Q_{\text{коррекция}} = 100 \, \text{г} \cdot 50 \, \text{Дж/(г*°С)} \cdot (20°С - 8°С)\)
\( Q_{\text{коррекция}} = 100 \, \text{г} \cdot 50 \, \text{Дж/(г*°С)} \cdot 12°С\)
Теперь мы можем найти общее количество тепла:
\( Q_{\text{общее}} = Q_{\text{горячая вода}} + Q_{\text{коррекция}}\)
\( Q_{\text{общее}} = 100 \, \text{г} \cdot 4.18 \, \text{Дж/(г*°С)} \cdot 72°С + 100 \, \text{г} \cdot 50 \, \text{Дж/(г*°С)} \cdot 12°С\)
\( Q_{\text{общее}} = 30168 \, \text{Дж} + 60000 \, \text{Дж}\)
\( Q_{\text{общее}} = 90168 \, \text{Дж}\)
Таким образом, общее количество тепла, требуемое для нагрева 100 г холодной воды с 8°C до 20°C при температуре 80°C составляет 90168 Дж.
У вас есть еще вопросы?