Какова масса свинца и алюминия в смеси, если смесь из свинцовых и алюминевых опилок с общей массой 150 г и температурой 100 °C была погружена в калориметр с водой, температура которой 15 °C, а масса 230 г, и окончательная температура установилась на уровне 20 °C? Теплоёмкость калориметра составляет 42 Дж/К.

Физика 10 класс Теплопередача масса свинца масса алюминия смесь свинцовых опилок смесь алюминиевых опилок калориметр с водой температура смеси теплоёмкость калориметра термодинамика физика смеси расчет массы компонентов Новый

Для решения задачи необходимо использовать закон сохранения энергии.

Обозначим:

• m1 - масса свинца
• m2 - масса алюминия

Согласно условию:

• m1 + m2 = 150 г

Тепло, отдаваемое смесью, равно теплу, полученному водой и калориметром:

m1 * c1 * (100 - 20) + m2 * c2 * (100 - 20) = m_water * c_water * (20 - 15) + C_calorimeter * (20 - 15)

Где:

• c1 - удельная теплоёмкость свинца (128 Дж/(кг·К))
• c2 - удельная теплоёмкость алюминия (900 Дж/(кг·К))
• m_water - масса воды (0.230 кг)
• c_water - удельная теплоёмкость воды (4180 Дж/(кг·К))
• C_calorimeter - теплоёмкость калориметра (42 Дж/К)

Подставив значения, мы можем решить систему уравнений и найти массы свинца и алюминия.

В результате расчетов получаем:

• Масса свинца (m1) = 100 г
• Масса алюминия (m2) = 50 г