Какую температуру воды tо в градусах Цельсия следует найти до начала измерений, если перед погружением термометр показывал температуру воздуха в помещении t = 25 °С, а калориметр содержит 25 г ВОДЫ и имеет теплоемкость С = 25 Дж/°C, а термометр имеет теплоемкость Со = 4 Дж/°C и показал температуру t2 = 12,4 °C? Ответ представь в градусах Цельсия, округлив его до целого значения. Ответ: to градусов Цельсия.
Ответ:
Сначала определим количество тепла, которое выделится от воды и калориметра при смешении. Для этого воспользуемся формулой:
Q = m * C * Δt,
где Q — количество тепла, m — масса вещества, C — теплоемкость вещества, Δt — изменение температуры.
Выделившееся количество тепла от воды и калориметра будет равно количеству поглощенного тепла термометром:
Q = m1 * C1 * Δt1 = m2 * C2 * Δt2,
где m1 и m2 — массы вещества, C1 и C2 — теплоемкости вещества, Δt1 и Δt2 — изменение температуры.
В нашем случае:
m1 = 25 г (масса воды),
C1 = 25 Дж/°C (теплоемкость воды),
Δt1 = t — t0 (изменение температуры воды),
m2 = 4 г (масса термометра),
C2 = 4 Дж/°C (теплоемкость термометра),
Δt2 = t2 — t0 (изменение температуры термометра).
Подставим известные значения в формулу:
25 г * 25 Дж/°C * (t — t0) = 4 г * 4 Дж/°C * (12,4 °C — t0).
Распишем уравнение и приведем подобные слагаемые:
625 (t — t0) = 16 (12,4 — t0).
Раскроем скобки:
625t — 625t0 = 198,4 — 16t0.
Соберем все слагаемые с t0 в одну часть уравнения, а с t в другую:
625t0 + 16t0 = 198,4 — 625t,
641t0 = 198,4 — 625t.
После этого выразим t0:
641t0 = 198,4 — 625t,
t0 = (198,4 — 625t) / 641.
Округлим полученное значение до целого значения и подставим t = 25 °C:
t0 = (198,4 — 625 * 25) / 641 ≈ -10.
Ответ: до начала измерений температура воды t0 составляла примерно -10 °C (округлено до целого значения).