В алюмінієвий калориметр, маса якого 50 г і температура 15°С, налили 80 г теплої води, що мала температуру 50°С. Після припинення теплообміну в посудині устано- вилась температура 45°С. Яку кількість теплоти втратила гаряча вода? Яку кількість теплоти отримав калориметр? Скільки енергії отримало навколишнє середовище?
Ответы
Ответ:
Тепло, яке втратила гаряча вода = Тепло, яке отримала гаряча вода + Тепло, яке отримав калориметр
Для розрахунку цих величин можемо використовувати формулу:
Тепло (Q) = маса (m) * специфічна теплоємність (c) * зміна температури (ΔT)
Для води специфічна теплоємність c = 4,18 Дж/(г°C), для алюмінієвого калориметра c = 0,9 Дж/(г°C).
Спочатку розрахуємо тепло, яке втратила гаряча вода:
Q_гаряча_вода = м_гаряча_вода * c_вода * ΔT_гаряча_вода
Q_гаряча_вода = 80 г * 4,18 Дж/(г°C) * (50°C - 45°C) = 80 г * 4,18 Дж/(г°C) * 5°C = 1672 Дж
Тепер розрахуємо тепло, яке отримав калориметр:
Q_калориметр = м_калориметр * c_калориметр * ΔT_калориметр
Q_калориметр = 50 г * 0,9 Дж/(г°C) * (45°C - 15°C) = 50 г * 0,9 Дж/(г°C) * 30°C = 1350 Дж
Тепр можемо знайти тепло, яке отримало навколишнє середовище, так як за законом збереження енергії сума тепла, яке втратила гаряча вода і тепла, яке отримав калориметр, дорівнює теплу, яке отримало навколишнє середовище:
Q_навколишнє = Q_гаряча_вода + Q_калориметр
Q_навколишнє = 1672 Дж + 1350 Дж = 3022 Дж