Question

problema 4 va rog mult de tot cum se rezolva?​
la a trebuie sa dea 22,83 grade C și la b răspunsul ar fi "ar scadea"

Answer 1

Răspuns: a) temperatura de echilibru  =   22,85 °C    

                b)  considerând si capacitatea calorica a calorimetrului, temperatura de echilibru scade la 22,318 °C

Explicație:

Corpul de aluminiu este incalzit si cedeaza căldură apei . Transferul de caldura se oprește cand temperatura celor doua corpuri ( bila si apa ) este aceeasi si o notam tₓ ( temperatura de echilibru)

bila cedează căldura Q₁ = m₁c₁ ( t₁ - tₓ)

apa primește căldura Q₂ = m₂c₂(tₓ - t₂)  

Q₁ = Q₂

m₁c₁ ( t₁ - tₓ)  = m₂c₂(tₓ - t₂)  

m₁ = 50 g = 0,05 kg

c₁ = 920 J /kg °

t₁ = 100°C  

m₂ = 300 g = 0,3 kg

c₂ = 4180 J /kg°

t₂ =  20⁺C

0,05 kg x 920 J/kg° x (100 - tₓ) = 0,3 kg x 4180 J /kg ° x ( tₓ - 20°)

46 ( 100 - t) = 1245 (tₓ - 20 )

4600 - 46 tₓ = 1245 tₓ - 24900

1291 tₓ = 29500

tₓ = 29500 : 1291 =  22,85 °C  

b) in cazul in care se ia in calcul capacitatea calorica a calorimetrului

[ cazul real !! ], temperatura de echilibru va fi mai MICA, deoarece calorimetrul "fura " căldura pentru a se încălzi si el. Practic, caldura cedata de bila de aluminiu se va imparti intre apa din vas si calorimetrul ca atare

Q cedata = Q₁ + Q₂

Q cedata = Q₁ = m₁c₁ ( t₁ - tₓ)  

Q₁ = m₂c₂(tₓ - t₂)  

Q₃ = calorimetru!! = CΔt = C (tₓ - t₂)

m₁c₁ ( t₁ - tₓ)   =  m₂c₂(tₓ - t₂)   + C (tₓ - t₂)  = (m₂c₂ +C ) (tₓ - t₂)

0,05 kg x 920 J/kg° x (100 - tₓ) = (0,3 kg x 4180 J/kg° + 200 J/kg)  ( tₓ - 20°)

46 x ( 100 - tₓ) = (1245 +200 ) (tₓ - 20)

4600 - 46 tₓ = 1445 tₓ - 28900

33500  = 1501 tₓ

tₓ = 33500 : 1501 = 22,318 °C