В алюминиевый калориметр массой 5-г налито 120г воды и опущен эл. нагреватель мощностью 12,5 Вт. За какое время калориметр с водой нагреется на 24 градуса C, если тепловые потреи в окружающую...

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

среду составляют 5 Вт?

Для решения этой задачи воспользуемся уравнением теплового баланса:

Qпотери = Qприход + Qизменение

Где Qпотери - количество тепла, которое теряется в окружающую среду,
Qприход - количество тепла, которое поступает от нагревателя калориметра,
Qизменение - количество тепла, необходимое для нагрева воды в калориметре.

Поскольку мощность нагревателя равна 12,5 Вт, то количество тепла, которое он поставляет за время t, будет равно:

Qприход = P*t

где P = 12,5 Вт

Поскольку тепловые потери в окружающую среду составляют 5 Вт, то количество тепла, которое теряется в окружающую среду за время t, будет равно:

Qпотери = 5*t

Количество тепла, которое необходимо для нагрева воды в калориметре, можно рассчитать по формуле:

Qизменение = mcΔT

где m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры воды.

В нашем случае m = 120 г, c = 4,18 Дж/(г*С), ΔT = 24 градуса.

Итак, уравнение теплового баланса примет вид:

5t = 12,5t + 1204,1824

5t = 12,5t + 1204,1824

5t = 12,5t + 1204,1824

5t - 12,5t = 1204,1824

-7,5t = 1204,18*24

t = (1204,1824)/7,5

t = 3216 сек

Ответ: для того чтобы калориметр с водой нагрелся на 24 градуса C, потребуется 3216 секунд.