Физика. Тепловое равновесие В латунном калориметре массой1=100г находится лед массой2=5г при температуре Т=263К. В калориметр вливают расплавленный свинец массой3=30г при температуре плавления. Что и при какой температуре будет в калориметре после достижения теплового равновесия?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи мы можем воспользоваться законом сохранения энергии.

Сначала найдем количество теплоты, которое нужно передать льду для его плавления:

Q = m1 c1 (T_плавления - T_льда
Q = 5 г 0,5 Дж/(гК) * (273 К - 263 К
Q = 25 Дж

Затем найдем количество теплоты, которое передастся свинцу при остывании до температуры плавления:

Q = m3 c3 (T - T_плавления
30 г 0,13 Дж/(гК) * (T - 327 К)

Теперь составим уравнение теплового баланса:

m1 c1 (T - T_льда) + m2 L + m3 c3 (T - T_плавления) =
100 г 0,38 Дж/(гК) (T - 263 К) + 5 г 334 Дж/г + 30 г 0,13 Дж/(гК) (T - 327 К) =
38(T-263)+1670+3.9(T-327)=
38T-966+1670+3.9T-1272.3=
38T-966+3.9T-1272.3=
41.9T-2238.3=
41.9T = 2238.
T ≈ 53,4 K

Следовательно, после достижения теплового равновесия в калориметре будет смесь льда и свинца при температуре около 53,4 K.