В стеклянный стакан массой 0,1 кг, содержащий 0,2 кг воды, опустили кусочки льда массой 0,01 кг, имевшие температуру 0 градусов Цельсия. После установления теплового равновесия температура воды в стакане равной 15 градусов Цельсия. Чему была равна температура воды в стакане до опускания туда льда? Удельная теплоемкость стакана 840 Дж/(кг * градус Цельсия).
Составим уравнение теплового баланса:
$C_rm_r+C_Bm_r(T_2-T_r)=C_Bm_B(T_1-T_2)+C_sm_s(T_1-T_2)$
где $C_r,\;C_B,\;C_s,\;m_B,\;m_r,\;m_s,\;T_1,\;T_2,\;T_r$ соответственно удельная теплота плавления льда, удельная теплоемкость воды, удельная теплоёмкость стекла стакана, масса воды, масса льда, масса стакана, температура воды и стакана начальная и конечная, температура плавления льда.
Откуда находим начальную температуру:
$T_1=T_2+\frac{C_rm_r+C_Bm_r(T_2-T_r)}{C_Bm_B+C_sm_s}$
$C_rm_r+C_Bm_r(T_2-T_r)=C_Bm_B(T_1-T_2)+C_sm_s(T_1-T_2)$
где $C_r,\;C_B,\;C_s,\;m_B,\;m_r,\;m_s,\;T_1,\;T_2,\;T_r$ соответственно удельная теплота плавления льда, удельная теплоемкость воды, удельная теплоёмкость стекла стакана, масса воды, масса льда, масса стакана, температура воды и стакана начальная и конечная, температура плавления льда.
Откуда находим начальную температуру:
$T_1=T_2+\frac{C_rm_r+C_Bm_r(T_2-T_r)}{C_Bm_B+C_sm_s}$
Комментарии
Отправить комментарий
Здесь вы можете оставить ваш комментарий.