В мокрый снег массой 500 г,находящийся в калориметре,долили 500 г кипятка.После установления теплового равновесия температура в калориметре равна 30 градусов цельсия .Сколько воды было в снегу?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи воспользуемся законом сохранения энергии.

Пусть теплоемкость калориметра равна C к, теплоемкость воды - C в, удельная теплота плавления льда - L, удельная теплота парообразования воды - П.

Согласно закону сохранения энергии:

m1 c1 ΔT1 = m2 c2 ΔT2 + m3 L + m4 П,

где m1, m2, m3, m4 - массы соответствующих веществ, c1, c2 - их теплоемкости, ΔT1, ΔT2 - изменение температур.

Так как в начальный момент в калориметре находился только мокрый снег и кипящая вода, то:

m1 = 500 г + 500 г = 1000 г;
c1 = C в;
ΔT1 = 100 градусов (разница температур: 100-0=100);

После установления теплового равновесия температура в калориметре равна 30 градусов, значит:

m2 = Масса воды в снегу;
c2 = C в;
ΔT2 = 30 градусов;

Подставим все значения в уравнение:

1000 C в 100 = m2 C в 30 + m2 L + 500 П,

100 C в = m2 C в / 3 + m2 L + 500 П,

100 = 1 / 3 C в + L + 5 П.

Так как известно, что температура плавления льда равна 0 градусов цельсия, а температура в калориметре равна 30 градусам, то можно сделать вывод, что L + C в = 100,

L + C в = 100,

L + 1 / 3 C в + 5 П = 100,

L + L + 5 * П = 100,

2L + 5 * П = 100,

2L = 100 - 5 * П,

L = (100 - 5 * П) / 2.

Таким образом, мы можем выразить удельную теплоту плавления льда через удельную теплоту парообразования воды.