В калориметр, содержащий воду массой 0,25 кг при температуре 25 0С, впускают водяной пар массой 10 г при 62 температуре 100 0С. Какая температура установится в калориметре, если его теплоемкость 1000 Дж/К?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения задачи воспользуемся законом сохранения энергии:

м1c1(T-T1) + м2c2(T-T2) = 0,

где
м1 = 0,25 кг - масса воды,
c1 = 4200 Дж/(кгК) - удельная теплоемкость воды,
T1 = 25 °C - начальная температура воды,
м2 = 0,01 кг - масса водяного пара,
c2 = 2260 Дж/(кгК) - удельная теплоемкость водяного пара,
T2 = 100 °C - начальная температура водяного пара,
T - конечная температура.

Подставим известные значения в формулу:

0,254200(T-25) + 0,012260(T-100) = 1000T,
1050(T-25) + 22,6(T-100) = T,
1050T - 105025 + 22,6T - 22,6100 = T,
1050T + 22,6T - T = 105025 + 22,6100,
1071,6T = 105025 + 22,6100,
1071,6T = 26250 + 2260,
1071,6T = 28510,
T = 28510 / 1071,6,
T ≈ 26,61 °C.

Таким образом, температура, устанавливающаяся в калориметре, будет около 26,61 °C.