Kalorimetr a kulička.
Dobrý den,
pomohl by mi někdo s řešením tohoto příkladu ?
V hliníkové nádobě kalorimetru o hmotnosti 40g je voda o hmotnosti 150g. Teplota soustavy je 20°C. Ocelová kulička o hmotnosti 20g byla rychle přenesena z prostoru pece do kalorimetru, určete teplotu prostoru pece, jestliže přírůstek teploty vody v kalorimetru byl 10°C.
Měsrá tepelá kapacita hliníku je 896 J.Kg.K-1 a oceli 469 J.Kg.K-1
Díky :)
pomohl by mi někdo s řešením tohoto příkladu ?
V hliníkové nádobě kalorimetru o hmotnosti 40g je voda o hmotnosti 150g. Teplota soustavy je 20°C. Ocelová kulička o hmotnosti 20g byla rychle přenesena z prostoru pece do kalorimetru, určete teplotu prostoru pece, jestliže přírůstek teploty vody v kalorimetru byl 10°C.
Měsrá tepelá kapacita hliníku je 896 J.Kg.K-1 a oceli 469 J.Kg.K-1
Díky :)
Odpovědi
Diskuze
1. Na jedné straně sečteš energie, které kalorimetr a voda potřebovaly k ohřátí (z T1 = 20 °) na výslednou teplotu (T2 = 30 °).
2. Na druhé straně bude energie, kterou kulička ztratila, když se z teploty pece (neznámá hodnota T) zchladila na T2.
Tyhle energie se rovnají, protože nic se neztratilo ani odjinud nevzalo. A jediná neznámá je tam T - to je třeba osamostatnit.
Kolik energie potřebuje nějaká věc s hmotností m a měrným teplem c k ohřátí/zchlazení z T1 na T2?
E = m * c * (T2-T1)
No, a to už dáš, ne? :-)
m1c1(T2-T1) + C(T2-T1) = m2c2(T-T2)
m1c1(T2-T1) + C(T2-T1) = m2c2T - m2c2T2 levou stranu roznásobovat nemusíš, spíš vytknout:
(m1c1 + C)(T2-T1) = m2c2T - m2c2T2
(m1c1 + C)(T2-T1) + m2c2T2 = m2c2T
((m1c1 + C)(T2-T1) + m2c2T2)/m2c2 = T
m1c1: voda
m2c2: kulička
Je potřeba správně odečítat teploty - v takhle sestavené rovnici musí vždycky vyjít kladný rozdíl.