Kalorymetria — zadanie: nie pomijamy naczynia
W kalorymetrze o pojemności cieplnej 420 J/K znajduje się 0,20 kg wody. Woda i kalorymetr mają temperaturę 20°C. Dolewamy 0,30 kg wody o temperaturze 80°C. Oblicz temperaturę końcową, przyjmując c = 4200 J/(kg·K) i brak strat do otoczenia.
Pokaż rozwiązanieUkryj rozwiązanie
W tym zadaniu
Wskazówka
Zimna woda i kalorymetr ogrzewają się o tę samą różnicę temperatur. Możesz zsumować ich pojemności cieplne.
Rozwiązanie
Pojemność cieplna zimnej wody wynosi 0,20 · 4200 = 840 J/K. Razem z naczyniem otrzymujemy 1260 J/K. Gorąca woda ma pojemność 0,30 · 4200 = 1260 J/K, a więc dokładnie taką samą.
Bilans ma postać 1260(80 − T) = 1260(T − 20). Po skróceniu otrzymujemy 80 − T = T − 20, czyli T = 50°C.
Odpowiedź: 50°C.
Gdyby pominąć naczynie, wyszłoby 56°C. Niższy rzeczywisty wynik w przyjętym modelu jest uzasadniony: początkowo chłodny kalorymetr również odbiera energię. Jego pojemność 420 J/K odpowiada tutaj pojemności 0,10 kg wody, nie masie 420 kg.
Powiązana teoria
Bilans cieplny. Jak obliczyć temperaturę mieszaniny?
Dalsza lektura
Najpierw spróbuj samodzielnie. Zapisz dane, wybierz prawa fizyczne i sprawdź jednostki. Przejdź do zadań ze sprawdzaniem odpowiedzi »
← Wróć do działu: Zadania Do góry ↑
Komentarze (0)
Nie ma jeszcze opublikowanych komentarzy. Rozpocznij rozmowę o tym materiale.
RSS komentarzy · Powiadomienia e-mail
Dodaj komentarz
Możesz komentować jako gość lub zalogować się, aby użyć danych konta. Utwórz konto