Do naczynia z wodą o masie 500g i temperaturze 90 stopni Celsjusza bryłkę aluminium o masie 25g i temperaturze 20st. O ile ochłodzi się woda

Odpowiedź :

Odpowiedź:

Wyjaśnienie:

Dane:

[tex]m_1=500g=0,5kg[/tex]

[tex]t_1=90^0C[/tex]

[tex]c_w_1=4200\frac{J}{kg*^0C}[/tex]

[tex]m_2=25g=0,025kg[/tex]

[tex]t_2=20^0C[/tex]

[tex]c_w_2=900\frac{J}{kg*^0C}[/tex]

[tex]Szukane: t_m, t\-w[/tex]

Należy obliczyć temperaturę mieszaniny oraz o ile ochłodzi się woda.

Korzystamy z zasady bilansu cieplnego:

ilość ciepła oddanego  przez wodę: Q₁ = ilości ciepła pobranego przez aluminium: Q₂

[tex]Q_1=Q_2[/tex]

[tex]m_1*c_w_1*\Delta T_1=m_2*c_w_2*\Delta T_2[/tex]

[tex]m_1*c_w_1*(t_1-t_m)=m_2(c_w_2*(t_m-t_2)[/tex]

[tex]0,5kg*4200\frac{J}{kg*^0C}*(90^0C-t_m)=0,025kg*900\frac{J}{kg*^0C}*(t_m-20^0C)[/tex]

[tex]2100\frac{J}{^0C}*(90^0C-t_m)=22,5\frac{J}{^0C}*(t_m-20^0C)/:22,5\frac{J}{^0C}[/tex]

[tex]\frac{2100\frac{J}{^0C} }{22,5\frac{J}{^0C}}*(90^0C-t_m)=t_m-20^0C[/tex]

[tex]93,3(90^0C-t_m)=t_m-20^0C[/tex]

[tex]8397^0C-93,3t_m=t_m-20^0C[/tex]

[tex]8397^0C+20^0C=t_m+93,3t_m[/tex]

[tex]8417^0C=94,3t_m[/tex]

[tex]t_m=\frac{8417}{94,3}\approx89,25^0C[/tex]

O ile stopni ochłodziła się woda:

[tex]90^0C-89,25^0C=0,75^0C[/tex]