Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

В ка­ло­ри­метр с хо­лод­ной водой тем­пе­ра­ту­рой 15 °C по­гру­зи­ли мед­ный ци­линдр, на­гре­тый до тем­пе­ра­ту­ры 60 °С. В ре­зуль­та­те в ка­ло­ри­мет­ре уста­но­ви­лась тем­пе­ра­ту­ра 30 °С. Затем вме­сто мед­но­го ци­лин­дра в ка­ло­ри­метр с той же мас­сой хо­лод­ной воды той же тем­пе­ра­ту­ры по­гру­зи­ли цин­ко­вый ци­линдр такой же массы, на­гре­тый до тем­пе­ра­ту­ры 60 °С. Удель­ная теплоёмкость меди равна удель­ной теплоёмко­сти цинка. Какая тем­пе­ра­ту­ра уста­но­вит­ся в ка­ло­ри­мет­ре с цин­ко­вым ци­лин­дром (выше, ниже или рав­ная 30 °С)?

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Вода на­гре­ва­ет­ся, ме­тал­ли­че­ский ци­линдр охла­жда­ет­ся. В ре­зуль­та­те между ними про­ис­хо­дит теп­ло­об­мен. За­пи­шем урав­не­ние теп­ло­об­ме­на в каж­дом слу­чае:

m_1c левая круг­лая скоб­ка t_3 минус t_1 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс m_2c левая круг­лая скоб­ка t_3 минус t_2 пра­вая круг­лая скоб­ка =0,

m_1c левая круг­лая скоб­ка t_4 минус t_1 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс m_2c левая круг­лая скоб­ка t_4 минус t_2 пра­вая круг­лая скоб­ка =0.

Так как масса воды в обоих опы­тах оди­на­ко­ва, массы ци­лин­дров и удель­ные теп­ло­ем­ко­сти оди­на­ко­вы, по­лу­ча­ем урав­не­ние:

 дробь: чис­ли­тель: t_3 минус t_1, зна­ме­на­тель: t_4 минус t_1 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: t_3 минус t_2, зна­ме­на­тель: t_4 минус t_2 конец дроби рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: 15, зна­ме­на­тель: t_4 минус 15 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 30, зна­ме­на­тель: 60 минус t_4 конец дроби рав­но­силь­но 30 °C.

Ответ: 30.


Аналоги к заданию № 3265: 3798 Все

Источники:
Раздел кодификатора ФИПИ: 3.6 Пер­вый закон тер­мо­ди­на­ми­ки