В калориметр с холодной водой температурой 15 погрузили медный цилиндр (8 видео)

В калориметр с холодной водой температурой 15 погрузили медный цилиндр

В калориметр с водой бросают кусочки тающего льда. В некоторый момент кусочки льда перестают таять. Первоначальная масса воды в калориметре 330 г. На сколько увеличилась масса воды в калориметре, если её первоначальная температура 20 °С? Тепловыми потерями пренебречь. Ответ выразите в граммах.

Тающий лед имеет температуру 0 °С. Кусочки льда перестают таять, когда вода в сосуде достигает этой температуры. Поскольку система находится в калориметре, теплопотерями можно пренебречь. Всё тепло, выделяющееся при охлаждении жидкости, идёт на плавление льда. Составим уравнение теплового баланса:

Отсюда находим массу растаявшего льда

В калориметр с водой бросают кусочки тающего льда. В некоторый момент кусочки льда перестают таять. К концу процесса масса воды увеличилась на 84 г. Какова начальная масса воды, если ее первоначальная температура 20 °С? Ответ приведите в килограммах.

Тающий лед имеет температуру 0 °С. Кусочки льда перестают таять, когда вода в сосуде достигает этой температуры. Поскольку система находится в калориметре, теплопотерями можно пренебречь. Всё тепло, выделяющееся при охлаждении жидкости, идёт на плавление льда. Согласно условию, успело расплавиться Составим уравнение теплового баланса: Отсюда находим начальную массу воды в калориметре

дельта t=t конечная — t начальная.

Вы из 20 вычитаете 0, хотя 20 — это начальная t, а 0 — конечная.

Там подразумевается изменение по модулю. При написании уравнения теплового баланса правильный знак уже учтен.

В калориметр с водой, температура которой 0 °С, опущена трубка. По трубке в воду впускают насыщенный водяной пар при температуре 100 °С. В некоторый момент масса воды перестаёт увеличиваться, хотя пар по-прежнему пропускают. Первоначальная масса воды 230 г. На сколько граммов увеличилась масса воды? Тепловыми потерями пренебречь. Ответ приведите в граммах

Масса воды перестанет увеличиваться, когда температура воды достигнет 100 °C. Вода нагревается за счёт тепловой энергии конденсации водяного пара: Составив уравнение теплового баланса получим:

В калориметр с горячей водой погрузили алюминиевый цилиндр, взятый при комнатной температуре. В результате в калориметре установилась температура 60 °С. Если вместо алюминиевого цилиндра опустить в калориметр медный цилиндр такой же массы при комнатной температуре, то конечная температура в калориметре будет

4) зависеть от отношения массы воды и цилиндров и в данном случае не поддаётся никакой оценке

При погружении цилиндра в калориметр с горячей водой между ним и водой начинается теплообмен, который заканчивается только тогда, когда температуры цилиндра и воды сравняются. Выпишем уравнение теплового баланса

Поскольку удельная теплоёмкость меди меньше, чем удельная теплоёмкость алюминия, заключаем, что в случае погружения медного цилиндра установившаяся в калориметре температура будет больше, чем в первом случае, то есть выше 60 °С

Задачу считают решенной, если утверждение решающего задачу подтверждает математическая формула. В случае решения данной задачи в решении одни слова. В результирующей формуле теплоёмкость материала цилиндра присутствует в числителе и в знаменателе, поэтому просто слова не являются очевидным фактором, определяющим правильное решение задачи.

Но видно же, что производная конечной температуры по теплоемкости цилиндра есть величина отрицательная ?

Видео:Задание 1.26Скачать

Из условия задачи не совсем понятна последовательность действий в данном опыте. То ли после того, как вынимают алюминиевый цилиндр туда погружают медный, то ли опыт повторяют заново при тех же исходных условиях, но уже с медным цилиндром.

В связи с этим задание не является корректным

Мне кажется, тут всё ясно. Если вынимать алюминиевый цилиндр и тут же погружать медный, ясно, что температура в калориметре упадёт, в таком случае задача не имеет никакого смысла. Хотя да, условие можно трактовать так и сяк.

Здравствуйте! Покажите, пожалуйста, подробно, как вы вывели конечную формулу для определения ответа (формула, где С цилиндра только в знаменателе)?

В калориметр с горячей водой погрузили медный цилиндр, взятый при комнатной температуре. В результате в калориметре установилась температура 60 °С. Если вместо медного цилиндра опустить в калориметр алюминиевый цилиндр такой же массы при комнатной температуре, то конечная температура в калориметре будет

4) зависеть от отношения массы воды и цилиндров и в данном случае не поддаётся никакой оценке

Поскольку удельная теплоемкость алюминия больше, чем удельная теплоемкость меди, заключаем, что в случае погружения алюминиевого цилиндра установившаяся в калориметре температура будет меньше, чем в первом случае, то есть ниже 60 °С

В калориметр с холодной водой погрузили алюминиевый цилиндр, нагретый до 100 °С. В результате в калориметре установилась температура 30 °С. Если вместо алюминиевого цилиндра опустить в калориметр медный цилиндр такой же массы при температуре 100 °С, то конечная температура в калориметре будет

4) зависеть от отношения массы воды и цилиндров и в данном случае не поддаётся никакой оценке

При погружении цилиндра в калориметр с холодной водой между ним и водой начинается теплообмен, который заканчивается только тогда, когда температуры цилиндра и воды сравняются. Выпишем уравнение теплового баланса

Поскольку удельная теплоемкость меди меньше, чем удельная теплоемкость алюминия, заключаем, что в случае погружения медного цилиндра установившаяся в калориметре температура будет меньше, чем в первом случае, то есть ниже 30 °С

В калориметр с холодной водой погрузили медный цилиндр, нагретый до 100 °С. В результате в калориметре установилась температура 30 °С. Если вместо медного цилиндра опустить в калориметр алюминиевый цилиндр такой же массы при температуре 100 °С, то конечная температура в калориметре будет

Читайте также: Главный цилиндр сцепления toyota carina

4) зависеть от отношения массы воды и цилиндров и в данном случае не поддаётся никакой оценке (никакому сравнению)

Поскольку удельная теплоемкость алюминия больше, чем удельная теплоемкость меди, заключаем, что в случае погружения алюминиевого цилиндра установившаяся в калориметре температура будет больше, чем в первом случае, то есть выше 30 °С

Кусок льда аккуратно опускают в калориметр с тёплой водой и отмечают уровень воды. Затем лёд полностью тает. Удельная теплоёмкость калориметра пренебрежимо мала. Как изменяются в ходе этого процесса следующие физические величины: температура воды в калориметре; внутренняя энергия содержимого калориметра; уровень воды в калориметре по сравнению с отмеченным.

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Видео:ПТ15 задание по биомеханике Русанова А.В.Скачать

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

А) Температура воды в калориметре

Б) Внутренняя энергия содержимого калориметра

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

А) Вначале водой будет затрачена теплота на плавление льда, затем некоторое количество теплоты перейдёт от более тёплой воды, к более холодной, получившейся при плавлении льда. В результате обоих этих процессов температура воды в калориметре понижается.

Б) Внутренняя энергия содержимого калориметра не изменяется, так как он теплоизолирован.

В) Плотность льда меньше плотности воды. Лёд плавает на поверхности воды, при этом сила тяжести уравновешивается силой Архимеда где — объём воды, вытесненной льдом. После того как лёд растает он займёт объём то есть суммарный объём вещества, находящегося в жидкости до и после таяния не изменится, а, следовательно, не изменится и уровень воды в калориметре.

Для корректности предложенного Вами решения пункта В требуется условие полного погружения льда в воду.

В противном случае нерастаявший кусок льда будет погружен на 0,9h (т.к. плотность льда 900кг/м3, а воды 1000кг/м3). Отсюда следует, что изначально в воду погружено 0,9Vл, а после таяния — Vл.

После таяния вода из льда занимает

Так, по сравнению с той отметкой, которую мы поставили ДО плавления льда, она будет выше, так как лед растаял и выделил некоторую жидкость, нет?

Расплавившийся лёд будет занимать ровно тот объём, который вытеснял пока был твёрдым.

Почему объем не изменяется? По массе лед до и после изменения агрегатного состояния не изменяется, т.к плотность у льда ниже плотности воды, следовательно объем льда, будет больше объема воды, значит объем воды в калориметре уменьшится, по сравнению с отмеченным. Разве не так?

Пока лёд твёрдый, его часть выступает над поверхностью воды. Ровно на тот объём, насколько объём льда больше объёма получающейся из него воды.

Если говорить про массу, то можно рассуждать так. Поскольку масса воды со льдом не изменилась, то сила давления на дно постоянная, значит, давление на дно постоянное, следовательно, уровень воды неизменен.

Кусок льда аккуратно опускают в калориметр с тёплой водой и отмечают уровень воды. Затем лёд частично тает, в результате чего в калориметре устанавливается тепловое равновесие. Удельная теплоёмкость калориметра пренебрежимо мала. Как изменяются в ходе этого процесса следующие физические величины: температура воды в калориметре; внутренняя энергия содержимого калориметра; уровень воды в калориметре по сравнению с отмеченным.

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

А) Температура воды в калориметре

Видео:В калориметр, в котором находилась вода массой 2 кг при температуре 0 °C, бросили 300 г льда -№23936Скачать

Б) Внутренняя энергия содержимого калориметра

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

А) Водой будет затрачена теплота на плавление льда. В результате этого процесса температура воды в калориметре понизится.

Б) Внутренняя энергия содержимого калориметра не изменяется, так как он теплоизолирован.

В) Плотность льда меньше плотности воды. Лёд плавает на поверхности воды, при этом сила тяжести уравновешивается силой Архимеда где — объём воды, вытесненной льдом. После того как часть льда растает эта часть займёт объём то есть суммарный объём вещества, находящегося в жидкости до и после таяния не изменится, а, следовательно, не изменится и уровень воды в калориметре.

Здравствуйте! А как насчет того, когда лед растает, он начинает занимает меньший объем. Т.е. допустим объем льда равен V, а жидкость, когда лед растаял будет занимать меньший объем, равный примерно 0,9V от первоначального.

Здравствуйте! Обратите внимание, что речь идёт не обо всём объёме льда, а только об объёме его погруженной части.

День добрый всем. Масса растаявшего льда равна массе воды? Если это так,то из неравенства m(в)/V(в)>m(л)/V(л) следует, что объем растаявшего льда был больше, чем объем воды полученной при таянии. Получается, что объем воды должен уменьшится, разве нет?

Часть льда выступает над уровнем воды. Уровень воды при таянии льда не меняется.

Кусок льда, имеющий температуру 0 °С, помещён в калориметр с электронагревателем. Чтобы превратить этот лёд в воду температурой 20 °С, требуется количество теплоты 100 кДж. Какая температура установится внутри калориметра, если лёд получит от нагревателя количество теплоты 75 кДж? Теплоёмкостью калориметра и теплообменом с внешней средой пренебречь.

Чтобы превратить лёд в воду, необходимо затратить энергию на плавление льда и на нагрев получившейся воды: где — удельная теплота плавления льда, — удельная теплоёмкость воды. Найдём массу льда в калориметре:

Проверим, хватит ли 75 кДж теплоты для расплавления такой массы льда:

Следовательно, 75 кДж теплоты недостаточно для расплавления всего имеющегося льда. Таким образом, при получении 75 кДж теплоты от внешней среды в калориметре установится температура 0 °С.

В калориметре находится вода, масса которой 100 г и температура 0 °С. В него добавляют кусок льда, масса которого 20 г и температура –5 °С. Какой будет температура содержимого калориметра после установления в нём теплового равновесия? Ответ приведите в градусах Цельсия.

Система находится в калориметре, следовательно, теплопотерями можно пренебречь. Вся энергия, которая выделяется при замерзании воды, идёт на нагрев льда. Определим сперва, сколько нужно энергии, чтобы нагреть весь лёд до : Теперь определим, сколько энергии выделится, если вся вода замёрзнет: Поскольку вся вода не успеет замёрзнуть, пока лёд нагреется до нуля. Когда температуры сравняются, теплообмен закончится. Таким образом, конечная температура содержимого калориметра равна

Товарищи! Вы заведомо знали что до нуля нагреется лед.

Я все решил и нашел температуру — -0,7 цельсия градусеров.

Вовсе не заведомо. В решении сначала проводится проверка, оценивается, сколько тепла нужно для нагревания льда до температуры плавления. Потом вычисляется, сколько тепла выделится при замерзании воды. Оказывается, что вторая величина больше первой, а значит, весь начальный лед нагреется до , часть воды превратится в лед, а часть по-прежнему останется в жидком состоянии. Когда температуры сравняются, установится тепловое равновесие, дальше температура содержимого калориметра изменяться не будет.

Голову разбил решая, теперь сдам ЕГЭ на 100 баллов! А хотя вы наврное не оставите этот комент, но спасибо не знаю куда писать. Круто, главное что быстро!

Видео:Медный шар, в котором имеется воздушная полость, опущен в керосин. Наружный объём шара 0,1 - №28328Скачать

А для «спасибо» тут целый раздел заготовлен ?

1) Правильно ли я понял процесс: лед кинули в воду,у которой тут же начался процесс кристаллизации(т.к. она уже находилась при температуре кристаллизации). Через небольшое кол-во времени некая часть теплоты(а именно 210 Дж), которая выделилась при процессе кристаллизации, пойдет на нагрев льда,к-ый после этого станет 0 градусов. И вот тут-то учитывая,что при кристаллизации температура в-ва не изменяется(у воды она 0 градусов) устанавливается тепловой баланс.

2)Что бы было, если Q2 было бы меньше Q1? Невозможно было бы решить задачу?

3)Допустим,что вода замерзла вся до конца. Можно ли вычислить как-то температуру вещества(уже льда) сразу после окончания процесса кристаллизации?

1) Все верно. Часть воды замерзнет, лед нагреется до . Дальше устанавливается тепловое равновесие. Количество льда и воды перестает меняться.

2,3) Два вопроса очень близки, поэтому отвечу сразу. Если окажется, что в точности , это означает, что в конце будет только лед при температуре . То есть пока начальный лед нагреется до этой температуры, вся вода как раз успеет превратится в лед.

Если окажется, что , конечно, задачу решить можно. Просто придется составить тепловой баланс. Теперь в конечном состоянии будет лед при минусовой температуре. Обозначим ее через . Тогда, все тепло, выделяющееся при кристаллизации воды и при охлаждении получившегося куска льда до идет на нагрев первоначального куска льда:

Решив это уравнение, можно найти значение .

Никак не могу понять, почему мы используем в формуле вычисления количества выделившейся энергии при замерзании воды Q2 удельную теплоту плавления льда. Плавление льда равносильно замерзанию воды?

Плавление и кристаллизация — обратные процессы (точно также как кипение и конденсация). Для плавления к телу необходимо подводить тепло, при отвердевании тепло само выделяется. При этом формула для тепла одна и та же: . Просто при составлении теплового баланса нужно учитывать направление теплопередачи.

Тело, нагретое до температуры 100 °С, опустили в калориметр, содержащий 200 г воды. Начальная температура калориметра с водой 23 °С. После установления теплового равновесия температура тела и воды стала равна 30 °С. Определите массу тела, если удельная теплоёмкость вещества, из которого сделано тело, равна 187 Дж/(кг∙К). Теплоёмкостью калориметра пренебречь. Ответ приведите в килограммах с точностью до сотых.

Поскольку теплоёмкостью калориметра можно пренебречь, всё тепло, выделяющееся при остывании тела, идёт на нагрев воды. Составим уравнение теплового баланса: Отсюда находим массу тела:

почему удлельная теплоемкость подставляется в кельвинах,а температупа не переводится в кельвины. если переводить в кельвины, то получается примерно 3,6кг. неправильное же решение!

Все сделано вроде верно. Температуру переводить в Кельвины необходимости нет, так как в формулу входят только изменения температур, а они одинаковы и по шкале Цельсия, и по шкале Кельвина. Что касается удельной теплоемкости: это энергия, необходимая для нагрева 1 килограмма вещества на один градус Цельсия (или Кельвина). Фактически тут тоже стоит изменение в один градус, поэтому можно писать и и

Разве мы можем не учитывать то, что часть воды испарится при опускании тела в воду?

Тело, нагретое до 100 градусов Цельсия не может испарить воду. Оно не может даже нагреть ее до этой температуры.

При выполнении лабораторной работы по физике ученики должны были экспериментально определить удельную теплоёмкость вещества, из которого изготовлено некоторое тело. Данное тело сначала помещали в калориметр с холодной водой и дожидались установления теплового равновесия. Затем тело погружали в другой калориметр — с горячей водой — и также дожидались установления теплового равновесия. В ходе работы проводились необходимые измерения, пользуясь результатами которых, в дальнейшем можно было определить удельную теплоёмкость вещества.

Для выполнения этой лабораторной работы ученикам было выдано следующее оборудование: два пустых калориметра, сосуды с холодной и горячей водой, исследуемое тело на нити, мензурку.

Какие два предмета из приведённого ниже перечня оборудования необходимо дополнительно использовать для проведения этого эксперимента, если теплоёмкостью калориметров экспериментаторы решили пренебречь и удельная теплоёмкость воды считается известной?

Видео:В цилиндр объёмом 0,5 м3 насосом закачивается воздух со скоростью 0,002 кг/с. В верхнем - №29367Скачать

Для определения удельной теплоемкости тела необходимо знать массу тела и воды, а также температуру воды в начале и конце процесса передачи тепла.

Для выполнения этой лабораторной работы ученикам было выдано следующее оборудование: два пустых калориметра, сосуд с холодной водой, исследуемое тело на нити, рычажные весы, термометр.

4) набор гирь для рычажных весов

Для определения удельной теплоемкости тела необходимо знать массу тела и воды, а также температуру воды в начале и конце процесса передачи тепла. Таким образом, ученикам нужно дополнительно взять набор гирь для рычажных весов и сосуд с горячей водой.

Аналоги к заданию № 10956: 10997 Все

Школьник проводит термодинамические эксперименты, используя стакан с кипящей водой, подвешенные на нитях шарики, калориметр с водой и термометр. Сначала школьник погружает металлический шар в кипяток, а затем, дождавшись прогревания шара, переносит его в калориметр и измеряет установившуюся температуру воды в нём. Школьник зарисовал схемы оборудования, которое он использовал при проведении пяти разных опытов (калориметр школьник применял один и тот же, но воду комнатной температуры он каждый раз наливал в него заново). Какие два из этих опытов позволяют сделать вывод о наличии зависимости количества теплоты, получаемого телом при нагревании, от массы этого тела?

Для установления зависимости количества теплоты, полученного телом, от массы этого тела, необходимо было не менять удельную теплоемкость вещества, изменение температуры, массу воды, но изменять массу тела. Таким условиям удовлетворяют опыты 1 и 4.

Аналоги к заданию № 24964: 24997 Все

Для определения удельной теплоемкости вещества тело массой 450 г, нагретое до температуры 100 °С, опустили в калориметр, содержащий 200 г воды. Начальная температура калориметра с водой 23 °С. После установления теплового равновесия температура тела и воды стала равна 30 °С. Определите удельную теплоемкость вещества исследуемого тела. Теплоемкостью калориметра пренебречь. Ответ приведите в джоулях на килограмм на градус Кельвина и округлите до целого.

Поскольку теплоемкостью калориметра можно пренебречь, все тепло, выделяющееся при остывании тела идет на нагрев воды. Составим уравнение теплового баланса: где — искомая теплоемкость. Из этого уравнения для неизвестной теплоемкости имеем:

почему градусы цельсия не переводятся в кельвины?

В данной задаче важны только изменения температур, а поскольку по величине , переводить в Кельвина нет никакого смысла.

Вы меня пугаете 1 С = 1 К . 7 как так? 1 К = 1 С + 273 разве нет?

Не переживайте, тут имелось в виду, что изменение температуры в один градус Цельсия равно изменению температуры в один градус Кельвина, ничего более ?

Я бы сказал, что это лжеФизика. Температура — интенсивная физическая величина, а не экстенсивная, так что не очень понятно, что вообще такое сумма температур ))

Видео:Используя динамометр № 1, стакан с водой, цилиндр № 4, соберите экспериментальную установку для - №Скачать

Кстати, в плане шутки: , а на ноль сокращать нельзя, значит, вовсе не следует, что 1=2 ))

Препарат, активность которого равна частиц в секунду, — помещен в калориметр, заполненный водой при 293 К. Сколько времени потребуется, чтобы довести до кипения 10 г воды, если известно, что данный препарат испускает -частицы энергией 5,3 МэВ, причем энергия всех -частиц полностью переходит во внутреннюю энергию? Теплоемкостью препарата, калориметра и теплообменом с окружающей средой пренебречь.

За время в препарате выделяется количество теплоты где А — активность препарата, — энергия -частицы, — время.

Изменение температуры воды определяется равенством где с — удельная теплоемкость воды, m — масса воды, — изменение температуры воды (переведем начальную температуру воды в шкалу Цельсия конечная температура — температура кипения воды ).

Выделившееся количество теплоты идет на нагревание воды.

Окончательно, для времени нагревания имеем: