Задание №5073. В калориметр, содержащий 200 г воды температурой 85 °С, опустили алюминиевую чайную ложку массой 14 г, имевшую температуру 20 °С. Пренебрегая потерями теплоты и теплоёмкостью калориметра, определите, на сколько градусов понизится температура воды в калориметре к моменту установления теплового равновесия.


Задание №5073.
Решение расчетных задач. ОГЭ по физике

В калориметр, содержащий 200 г воды температурой 85 °С, опустили алюминиевую чайную ложку массой 14 г, имевшую температуру 20 °С. Пренебрегая потерями теплоты и теплоёмкостью калориметра, определите, на сколько градусов понизится температура воды в калориметре к моменту установления теплового равновесия.

Пояснение:
Дано:
m1 = 0,2 кг
t1 = 85 °С
m2 = 0,014 кг
t2 = 20 °С
cводы = 4200 Дж/(кг · °С)
cалюминия = 920 Дж/(кг · °С)

Найти:
t — ?

Решение:
Если тело охлаждается, то его конечная температура t2 будет меньше начальной температуры t1. В этом случае тело отдает количество теплоты
$$ Q = cm(t_1 - t_2), $$ где c — удельная теплоемкость вещества, m — масса тела, t1 и t2 — начальная и конечная температуры тела.

Тогда количество теплоты, которое отдала горячая вода, равно:

Q = 4200 Дж/(кг · °С) · 0,2 кг · (85 °С – t) = 71 400 – 840t Дж.

Полученное телом при нагревании количество теплоты определяется по формуле:
$$ Q = cm(t_2 - t_1), $$ Тогда количество теплоты, которое получила алюминиевая ложка, равно:

Q = 920 Дж/(кг · °С) · 0,014 кг · (t – 20 °С) = 12,88t – 257,6 Дж.

Так как количество теплоты, отданное горячей водой, равно количеству теплоты, полученному алюминиевой ложкой, получим:

71 400 – 840t = 12,88t – 257,6,

откуда t ≈ 84,02 °С.

Ответ: 84,02 °С.

Источник: ФИПИ. Открытый банк тестовых заданий
Сообщить об ошибке


Тест с похожими заданиями