Какова была начальная температура воды в калориметре до измерений, если термометр показал температуру 12,4 °C
Пояснение:
Для решения задачи о тепловом балансе в калориметре, мы можем использовать уравнение:
масса_воды * удельная_теплоемкость_воды * (конечная_температура_воды — начальная_температура_воды) = масса_термометра * удельная_теплоемкость_термометра * (конечная_температура_термометра — начальная_температура_термометра),
где масса_воды — масса воды в калориметре, начальная_температура_воды — начальная температура воды в калориметре, удельная_теплоемкость_воды — удельная теплоемкость воды, начальная_температура_термометра — начальная температура термометра, конечная_температура_воды — конечная температура воды в калориметре, масса_термометра — масса термометра, удельная_теплоемкость_термометра — удельная теплоемкость термометра, конечная_температура_термометра — конечная температура термометра.
В данной задаче известны следующие значения:
масса_термометра = 0 (так как в задаче сказано, что термометр погружается), удельная_теплоемкость_термометра = 2 (так как это значение дано в задаче), конечная_температура_термометра = 12.4 (так как это значение дано в задаче), масса_воды — неизвестно, удельная_теплоемкость_воды = 4.2 (так как это значение дано в задаче), начальная_температура_воды — неизвестно, конечная_температура_воды = 12.4 (так как это значение дано в задаче).
Подставляя известные значения в уравнение и решая его относительно начальной_температуры_воды, получаем:
масса_воды * 4.2 * (12.4 — начальная_температура_воды) = 0 * 2 * (12.4 — 25)
4.2 * (12.4 — начальная_температура_воды) = 0
4.2 * 12.4 = 4.2 * начальная_температура_воды
начальная_температура_воды = 12.4
Пример использования:
Значение начальной температуры воды в калориметре до измерений составляет 12.4 °C.
Совет:
Обратите внимание, что в данной задаче масса термометра равна нулю, так как задача говорит о погружении термометра. Кроме того, в данной задаче необходимо использовать уравнение теплового баланса для нахождения неизвестных величин.
Упражнение:
Найдите начальную температуру воды в калориметре, если ее конечная температура равна 15 °C, удельная теплоемкость воды равна 3.8 кДж/(кг·°C), а масса воды составляет 150 г. Ответ округлите до целого значения в градусах.