Question

В железном калориметре массой 100 г находится вода в количестве 0,5 л при температуре 15оС. В калориметр бросают свинец и алюминий общей массой 150 г, имеющие температуру 100 C. В результате температура воды поднимается до 17оC. Определить массы свинца и алюминия по отдельности. Удельная теплоемкость свинца равна 125,7 Дж/(кг K), алюминия - 836 Дж/(кг K) и железа - 460 Дж/(кг K).

Answer 1

Для свинца:
Q_свинца = m_свинца * C_свинца * (t_конечная_воды - t_начальная_воды)
= m_свинца * 125.7 * (17 - 15)
= 251.4m_свинца

Для алюминия:
Q_алюминия = m_алюминия * C_алюминия * (t_конечная_воды - t_начальная_воды)
= m_алюминия * 836 * (17 - 15)
= 1672m_алюминия

Теперь найдем изменение температуры для воды:
Δt_в = t_конечная_воды - t_начальная_воды
= 17 - 15
= 2 °C

Также известно, что:
Q_свинца + Q_алюминия = mcΔt_в

Где Δt_в - изменение тепературы воды.

Теперь мы можем найти массы свинца и алюминия:
m_свинца = Q_свинца / (C_свинца * Δt_начальная_металлов)
= 251.4m_свинца / (125.7 * (100 - 17))
= 251.4m_свинца / 10830.9
≈ 0.0232m_свинца

m_алюминия = Q_алюминия / (C_алюминия * Δt_начальная_металлов)
= 1672m_алюминия / (836 * (100 - 17))
= 1672m_алюминия / 66928
≈ 0.025m_алюминия

Итак, масса свинца примерно равна 0.0232m_свинца, а масса алюминия примерно равна 0.025m_алюминия.