Question

Intr-un calorimetru care contine 400 g apa la temperatura de 20 grade Celsius se toarna 200 g de apa la temperatura 80 grade Celsius. a) Care este temperatura de echilibru a amestecului daca se neglijeaza capacitatea calorica a vasului. b) ce capacitate calorica are vasul daca temperatura de echilibru devine 38 grade Celsius

Answer 1

Temperatura amestecului ,t,
m1=400g=0,4kg;
t1=20°C;
m2=200g=0,2kg;
t2=80°C
a)
t=(m1×t1+m2×t2)/(m1+m2)
t=(0,4×20+0,2×80)(0,4+0,2)
t=(8+16)/0,6=24/0,6=40
t=40°C
b)
t=38°C
Capacitatea calorica a vasului o notam cu C.
Ea este data de relatia
C=Q3/Δt3,
unde Q3 este energia absorbita de corp pentru a-si schimba temperatura cu Δt3.
Initial, corpul avea aceeasi temperatura cu cea a apei reci t1=20°C; Temperatura lui va ajunge la 38°C
Deci Δt3=38-20=18°C
Apa calda cedeaza o cantitate de caldura data de relatia
Q2=m2×c×Δt2,
unde c=caldura specifica a apei; c=4180J/kg°C
iar Δt2=80-38=42°C
Apa rece absoarbe o cantitate de caldura data de relatia
Q1=m1×c×Δt1, unde c=caldura specifica a apei,
iar Δt1=38-20=18°C=Δt3
 Caldura cedata de apa calda va fi egala cu suma dintre caldura absorbita de apa rece si de vas,pentru a ajunge toate la temperatura de echilibru de 38°C
Matematic acest lucru se scrie:
Q1+Q3=Q2
De unde Q3=Q2-Q1
Deci Q3=m2×c×Δt2-m1÷c÷Δt1=c(m2×t2-m1×1)
Q3=4180(0,2×42-0,4×18)=4180(8,4-7,2)=4180×1,2=5016
Q3=5016J
 Atunci, capacitatea calorica a vasului va fi :
C=Q3/Δt3=5016/18=278,67J/°C
Capactatea calorica  a vasului este
C=278,67J/°C