Сколько воды образовалось в калориметре при опускании железного шара массой 265 г и температурой 64 °C в снег массой

Ирина_8676

2

Чтобы решить эту задачу, нам понадобятся некоторые физические формулы и принципы. Для начала используем формулу для расчета количества теплоты, переданного или принятого телом:

\[Q = mc\Delta T\]

где \(Q\) - количество теплоты, \(m\) - масса тела, \(c\) - удельная теплоемкость тела, \(\Delta T\) - изменение температуры.

В данной задаче у нас есть два процесса: нагревание железного шара и плавление снега. Рассмотрим каждый из них по отдельности.

1. Нагревание железного шара:
Масса железного шара \(m_1 = 265\) г.
Температура начальная \(T_1 = 64\) °C.
Удельная теплоемкость железа \(c_1 = 460\) Дж/(кг·°C).
Температура конечная \(T_2\) - неизвестная величина.

Применим формулу для вычисления количества теплоты:
\[Q_1 = m_1 \cdot c_1 \cdot (T_2 - T_1)\]

2. Плавление снега:
Масса снега \(m_2 = 460\) г.
Температура начальная \(T_3 = 0\) °C.
Температура конечная \(T_4\) - неизвестная величина.
Удельная теплота плавления снега \(L = 3.4 \cdot 10^{5}\) Дж/кг.

Так как снег плавится при постоянной температуре, мы должны потратить теплоту только на плавление снега.
\[Q_2 = m_2 \cdot L\]

Количество теплоты переданное железному шару при охлаждении будет равно количеству теплоты, полученному снегом при плавлении.
\[Q_1 = Q_2\]

Теперь нам известны все параметры, и мы можем решить уравнение.

Подставим значения и решим уравнение:
\[m_1 \cdot c_1 \cdot (T_2 - T_1) = m_2 \cdot L\]

\[265 \cdot 460 \cdot (T_2 - 64) = 460 \cdot 3.4 \cdot 10^{5}\]

Решим это уравнение для определения значения \(T_2\).