Dane:
Szukane:
Rozwiązanie:
Szukamy masy lodu, która po dorzuceniu do wody spowodowała obniżenie jej temperatury do . Na początku lód będzie pobierał ciepło od wody i zajdzie jego proces topnienia. Kiedy lód całkowicie się roztopi, zacznie się ogrzewać do temperatury końcowej ustalonej w kalorymetrze. Zapisujemy równanie bilansu cieplnego.
gdzie:
- ciepło pobrane przez lód i powstałą z niego wodę,
- ciepło oddane przez wodę początkowo znajdującą się w kalorymetrze.
Ciepło pobrane
gdzie:
- ciepło pobrane przy topnieniu lodu,
- ciepło pobrane przy ogrzewaniu roztopionego lodu,
Wyrażamy odpowiednie ciepła.
Stąd:
gdzie:
- ciepło topnienia lodu,
- masa lodu.
Po roztopieniu lodu powstała z niego woda ogrzewa się.
Woda powstała z lodu ogrzewa się od początkowej temperatury lodu do końcowej temperatury ustalonej w kalorymetrze.
gdzie:
- zmiana temperatury wody z lodu,
- temperatura topnienia lodu,
- temperatura końcowa wody.
Stąd:
gdzie:
- ciepło właściwe wody.
Otrzymujemy:
Ciepło oddane
Woda początkowo wlana do kalorymetru oddaje ciepło i ochładza się. Zmianę jej temperatury wyrazimy jako:
gdzie:
- zmiana temperatury ciepłej wody,
- temperatura początkowa ciepłej wody,
Zatem ciepło oddane przez ciepłą wodę wyrazimy jako:
gdzie:
- masa ciepłej wody.
Bilans cieplny
Układamy równanie bilansu cieplnego.
Przekształcamy równanie i wyznaczamy masę lodu.
Podstawiamy dane liczbowe do wyprowadzonego wzoru.
Odpowiedź: Do kalorymetru należy wrzucić .
Rafał Guzik
Nauczyciel fizyki
Zobacz lekcje, które wyjaśnią temat krok po kroku:
Tutaj pojawi się lista Twoich książek
Zaloguj się i zacznij tworzyć ją już teraz.

