Порции горячей воды в стакане
3/10В массивном стакане находится вода, состояние равновесное. В первом опыте в стакан добавляют порцию горячей воды. В установившемся состоянии приращение температуры в стакане \(\Delta t_1 = 6\text{ ºC}\). Во втором опыте в стакан добавляют ещё одну такую же порцию горячей воды. Во втором опыте приращение температуры в стакане \(\Delta t_2 = 4\text{ ºC}\).
На сколько \(\Delta t\) ºC температура добавляемой в стакан горячей воды больше начальной температуры стакана с водой? Потери теплоты считайте пренебрежимо малыми.
▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаЗапишите уравнение теплового баланса для каждого опыта; теплоёмкость стакана с водой и одной порции обозначьте через отношение.
Ответ1) \(\Delta t = 30\text{ ºC}\).
РешениеОбозначим \(x = C/C_B\), где \(C\) — теплоёмкость стакана с водой, \(C_B\) — теплоёмкость одной порции, \(\theta\) — разность температур горячей воды и начальной температуры стакана. Первый опыт: \(C_B(\theta - \Delta t_1) = C\,\Delta t_1\), откуда \(\theta = (x+1)\Delta t_1\). Второй опыт: \(C_B(\theta - \Delta t_1 - \Delta t_2) = (C + C_B)\Delta t_2\), откуда \(\theta = (x+1)\Delta t_2 + \Delta t_1 + \Delta t_2\). Исключая \(x\): \[x + 1 = \frac{\Delta t_1 + \Delta t_2}{\Delta t_1 - \Delta t_2} = \frac{10}{2} = 5, \qquad \theta = (x+1)\Delta t_1 = 30\text{ ºC}.\]
Похожие задачи
- Морозильная камера МОШ 2010/11, 10 кл.
- Медь в воде МОШ 2012/13, 8 кл.
- Брусок на куске льда Курчатов 2013/14, 8 кл.
- Алюминиевый цилиндр в калориметре Курчатов 2014/15, 10 кл.
- Чайник с горячей водой «Бельчонок» 2014/15, 7 кл.
- Кастрюля с помешиванием «Бельчонок» 2014/15, 8 кл.