Объект с массой 2 кг, температурой 315 ° С и удельной теплоемкостью 12 (кДж) / (кг * К) помещают в емкость с 37 л воды при 0 ° С. Вода испаряется? Если нет, на сколько изменяется температура воды?

Ответ:

Вода не испаряется. Конечная температура воды:

# Т = 42 ° С ^ #

Итак, изменение температуры:

# DT = 42 ^ ° С #

Объяснение:

Общее количество тепла, если оба остаются в одной фазе, составляет:

#Q_ (t ot) = Q_1 + Q_2 #

Начальный нагрев (до смешивания)

куда # Q_1 # это тепло воды и # Q_2 # тепло объекта. Следовательно:

# Q_1 + Q_2 = m_1 * c_ (p_1) * Т_1 + m_2 * c_ (p_2) * И_2 #

Теперь мы должны согласиться с тем, что:

• Теплоемкость воды составляет:

#c_ (p_1) = 1 (ккал) / (кг * К) = 4,18 (кДж) / (кг * К) #

• Плотность воды составляет:

# ρ = 1 (кг) / (горит) => 1 лит = 1 кг -> # поэтому кг и литры в воде равны.

Итак, мы имеем:

# Q_1 + Q_2 = #

# = 37 кг * 4,18 (кДж) / (кг · К) * (0 + 273) + K 2 кг * 12 (кДж) / (кг * К) * (315 + 273) К #

# Q_1 + Q_2 = 56334,18kJ #

Конечный нагрев (после смешивания)

• Конечная температура воды и объекта является общей.

# Т_1 '= И_2' = Т #

• Также суммарное тепло равно.

# Q_1 '+ Q_2' = Q_1 + Q + 2 #

Следовательно:

# Q_1 + Q_2 = m_1 * c_ (p_1) * Т + m_2 * c_ (p_2) * T #

Используйте уравнение, чтобы найти конечную температуру:

# Q_1 + Q_2 = Т * (m_1 * c_ (p_1) + m_2 * c_ (p_2)) #

# Т = (Q_1 + Q_2) / (m_1 * c_ (p_1) + m_2 * c_ (p_2)) #

# T = (56334,18) / (37 * 4,18 + 2 * 12) (кДж) / (кг * (кДж) / (кг * K) #

# Т = 315 ^ OK #

# Т = 315-273 = 42 ^ оС #

При условии, что давление атмосферное, вода не испаряется, так как ее точка кипения # 100 ^ ° С #, Конечная температура:

# Т = 42 ° С ^ #

Итак, изменение температуры:

# DT = | T_2-T_1 | = | 42-0 | = 42 ^ ° С #