Яку масу парафіну скристалізувалося в посудині з рідким парафіном температурою 55 °C після того, як було додано

Веселый_Пират

11

0 °C. Яку масу парафіну скристалізувалося? Обгрунтуйте вашу відповідь.

Для вирішення цієї задачі ми можемо використати закон збереження енергії та рівняння теплового балансу.

Крок 1: Визначення кількості теплоти, яку поглине лід, щоб стати твердим парафіном.
Закон збереження енергії говорить нам, що кількість теплоти, поглинутої льодом, буде рівна кількості теплоти, втраченої рідким парафіном при його охолодженні до температури замерзання.

Формула для обчислення кількості теплоти є:
\[Q = m \cdot c \cdot \Delta T\]
де \(\Delta T\) - зміна температури, \(m\) - маса речовини, \(c\) - питома теплоємність речовини.

Ми можемо використати питому теплоємність льоду \(c_{\text{льоду}} = 2.09 \, \text{Дж/(г} \cdot \, \text{°C)}\) та зміну температури \( \Delta T = 0 - (-5) = 5 °C\) (температура замерзання льоду).

Таким чином, кількість теплоти, поглиненої льодом, буде:
\[Q_{\text{льоду}} = m_{\text{льоду}} \cdot c_{\text{льоду}} \cdot \Delta T\]
\[Q_{\text{льоду}} = 5 \, \text{г} \cdot 2.09 \, \text{Дж/(г} \cdot \, \text{°C)} \cdot 5 °C\]

Крок 2: Визначення маси парафіну, яка скристалізувалась.
Оскільки кількість теплоти, поглиненої льодом, дорівнює кількості теплоти, втраченої рідким парафіном, ми можемо встановити рівність:
\[Q_{\text{парафіну}} = Q_{\text{льоду}}\]

Ми знаємо, що температура рідкого парафіну \(T_{\text{парафіну}} = 55 °C\) та що його температура замерзання \(T_{\text{зам}} = 0°C\).

Використовуючи формулу для обчислення кількості теплоти:
\[Q_{\text{парафіну}} = m_{\text{парафіну}} \cdot c_{\text{парафіну}} \cdot \Delta T\]
\[Q_{\text{парафіну}} = m_{\text{парафіну}} \cdot c_{\text{парафіну}} \cdot (T_{\text{зам}} - T_{\text{парафіну}})\]

Отже, ми можемо скласти рівняння:
\[Q_{\text{парафіну}} = m_{\text{парафіну}} \cdot c_{\text{парафіну}} \cdot (0°C - 55°C) \]

Крок 3: Знайдемо невідому масу парафіну.
Встановлюємо рівність між кількістю теплоти парафіну та льоду:
\[m_{\text{парафіну}} \cdot c_{\text{парафіну}} \cdot (0°C - 55°C) = m_{\text{льоду}} \cdot c_{\text{льоду}} \cdot 5°C\]

Замінюємо відомі величини:
\[m_{\text{парафіну}} \cdot c_{\text{парафіну}} \cdot (-55°C) = 5 \, \text{г} \cdot 2.09 \, \text{Дж/(г} \cdot \, \text{°C)} \cdot 5°C\]

Знаходимо масу парафіну:
\[m_{\text{парафіну}} = \frac{5 \, \text{г} \cdot 2.09 \, \text{Дж/(г} \cdot \, \text{°C)} \cdot 5°C}{-55°C \cdot c_{\text{парафіну}}}\]

Для обрахунку кінцевої відповіді нам потрібно знати питому теплоємність парафіну \(c_{\text{парафіну}}\).

Якщо у нас є значення питомої теплоємності парафіну, я можу обчислити кінцеву відповідь для вас.