В стакан с теплоёмкостью С = 50 Дж/град налили т\ = 100 г этилового эфира. После этого в стакан положили кусочек цинка массой т2- 50 г при температуре t2 = 0°С. Какова была начальная температура эфира, если установившаяся темпера- тура смеси 6 = 10°С? Начальная температура стакана такая •же, как у эфира.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Используем закон сохранения энергии:

С1 m1 (t1 - t) + q = С2 m2 (t - t2)

где:
C1 = 50 Дж/град (теплоемкость эфира)
m1 = 100 г (масса эфира)
t1 - начальная температура эфира
t = установившаяся температура = 10°C
q - количество тепла, выделившееся при реакции цинка с эфиром
C2 = 0,38 Дж/град (теплоемкость цинка)
m2 = 50 г (масса цинка)
t2 = 0°C (начальная температура цинка)

Подставляем известные данные:

50 100 (t1 - 10) + q = 0.38 50 (10 - 0)

5000t1 - 50000 + q = 190

Теперь найдем q. Реакция цинка с эфиром протекает по следующему механизму:

Zn + (C2H5)2O -> Zn(O2C2H5)2 + H2

На каждый моль цинка выделяется 126 кДж тепла, следовательно, на 50 г цинка (по 0.77 моль) выделится:

q = 0.77 * 126 = 96,44 кДж = 96440 Дж

Теперь подставляем в уравнение:

5000t1 - 50000 + 96440 = 190
5000t1 = 56350
t1 = 11,27°C

Итак, начальная температура эфира была 11,27°C.