До какой температуры нагреется 0,80 литров воды,находящейся в медном калориметре массой 0,70 кг и имеющей температуру 285К,если ввести в калориметр 0,05 кг пара при 373К?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи воспользуемся законом сохранения энергии:
mcΔT + mcΔT = ml + ml

где:
m - масса вещества (воды или пара)
c - удельная теплоемкость вещества
ΔT - изменение температуры

Для воды:
m1 = 0,80 кг
c1 = 4186 Дж/(кг * К)
T1 = 285 К
T2 - искомая температура

Для пара:
m2 = 0,05 кг
c2 = 2010 Дж/(кг * К)
T3 = 373 К

Учитывая, что медь практически не меняет свою температуру за счет большой теплоемкости, можем пренебречь ее вкладом в уравнение.

Подставим значения в уравнение:
(0,80 кг 4186 Дж/(кг К) (T2 - 285 K) + 0,05 кг 2010 Дж/(кг К) (373 K - T2) = 0

Решив уравнение, найдем итоговую температуру воды:
(0,80 4186 T2 + 0,05 2010 373) - (0,80 4186 285) = 0
3348,8 T2 + 376,9 - 947,52 = 0
3348,8 T2 = 947,52 - 376,9
3348,8 * T2 = 570,62
T2 = 570,62 / 3348,8
T2 ≈ 0,17 К

Итак, после добавления пара в калориметр и достижения теплового равновесия, температура смеси воды и пара будет около 0,17 К.