Question

Un bloc de cupru cu masa de 75 g , lat dintr-un furnal , este aruncat intr-un vas de sticla Jena cu masa de 300 g ce contine 200 g de apa. Temperatura apei creste de la 12grade C la 27 grade Care a fost temperatura din interiorul furnalului? ( c Cupru=381,6 J/kg*K; c apa = 4180j/kg*K; c sticla Jena = 800J/kg*K
Mulțumesc!!

Answer 1

Cu semnul "*" notez inmultirea, iar cu semnul "/" notez linia de fractie.

Inainte de introducerea blocului de cupru atat apa cat si vasul de sticla Jena au temperatura de 12 grade Celsius.

Notam cu m1 - masa blocului de cupru(m1 = 75 g = 0,075 kg), cu m2 - masa apei din vas(m2 = 200 g = 0,2 kg) si cu m3 - masa vasului de sticla Jena(m3 = 300 g = 0,3 kg).

Se aplica ecuatia calorimetrica: Qcedat = Qprimit.

Caldura cedeaza blocul de cupru care de la temperatura t1 cu care este scos din furnal si introdus in vas  ajunge la temperatura de echilibru termic te = 27 grade Celsius.

Qcedat = m1*c Cupru*(t1 - te)                                                                        (1)

Aceasta caldura cedata de blocul de cupru este primita de apa din vasul de sticla Jena si de sticla din care este constituit acest vas, care ajung de la temperatura  t2 = 12 grade Celsius la temperatura de echilibru termic te = 27 grade Celsius.

Qprimit = m2*c apa*(te - t2) + m3*c sticla Jena*(te - t2)                              (2)

Deci relatia Ocedat = Qprimit se va scrie:

m1*c Cupru*(t1 - te) = m2*c apa*(te - t2) + m3*c sticla Jena*(te - t2), de unde se obtine:

t1 = [m1*c Cupru*te + m2*c apa*(te - t2) + m3*c sticla Jena*(te - t2)]/m1*c Cupru = [(m1*c Cupru + m2*c apa + m3*c sticla Jena)*te - (m2*c apa + m3*c sticla Jena)*t2]/(m1*c Cupru).

Aplicatie Numerica A.N.: t1 = [(0.075*381,6 + 0,2*4180 + 0,3*800)*27 - (0,2*4180 + 0,3*800)*12]/(0,075*381,6) = [(28,62 + 836 + 240)*27 - (836 + 240)*12)]/28,62 = (1104,62*27 - 1076*12)/28,62 = (29824,74 - 12912)/28,62 = 16912,74/28,62 = aprox. 590,9413 = aprox. 590,94(grade Celsius).

Deci in furnal este o temperatura de aprox. 590,94 grade Celsius.

Asta este parerea mea. Am trecut totusi si calculele intermediare, desi poate ar fi trebuit sa scriu doar rezultatul final. Tu scrie cum ati invatat la clasa. Sper sa nu fi gresit la calcule.