9. В калориметре находится 0,5кг воды при температуре 5 . В калориметр помещают свинец и алюминий общей массой 200г и при температуре 100 . Спустя некоторое время установилась температура воды в калориметре 10 . Определите массы свинца и алюминия. Удельная теплоемкость свинца 125 Дж/(кг×К), а алюминия 836 Дж/(кг×К). теплоемкостью калориметра пренебречь. 10. В теплоизолированном сосуде находится смесь льда и воды. Масса льда 2,1кг. После начала нагревания температура смеси оставалась постоянной в течение 11минут, а затем за 4 минуты повысилась на 20 К. Определить массу смеси, если считать, что количество теплоты, получаемое системой в единицу времени, постоянно. Удельная теплота плавления льда 330кДж/кг, а удельная теплоемкость воды 4200Дж/(кг×К).

Дано:

m(Pb+Al)=0,15 кг,  

m(Fe)=0,1 кг, 

m(H2O)=0,5 кг,

с(Pb)=126 Дж/(кг°C), 

c(Al)=836 Дж/(кг°C),  

c(Fe)=460 Дж/(кг°C), 

c(H2O)=4200 Дж/(кг°C),

t1=15°C,

t2=17°C,

t3=100°C.

Найти:

m(Al)-?

m(Pb)-?

Q1(H2O,Fe) = Q2(Al,Pb)

Q1 = c(Fe)m(Fe)/\t(Fe) + c(H2O)m(H2O)/\t(H2O) – кол-во теплоты, полученное калориметром с водой...

Q2 = c(Al)m(Al)/\t(Al) + c(Pb)m(Pb)/\t(Pb) – кол-во теплоты, отдаваемое Al и Pb... 

m(Al) + m(Pb) = m(Pb+Al);

   c(Fe)m(Fe)/\t(Fe) + c(H2O)m(H2O)/\t(H2O) = c(Al)m(Al)/\t(Al) + c(Pb)m(Pb)/\t(Pb) 

Пусть m(Al)=x, тогда

0,1*460*(17-15) + 0,5*4200*(17-15) = х*836*(100-17) + (0,15-х)*126*(100-17) 

4292 = 83*(836х+18,9-126х)

51,71 = 710х+18,9 

710х = -18,9 + 51,71

710х = 32,81

х = 0,046 кг, значит m(Al)=0,046 кг, тогда m(Pb)=0,150-0,046=0,104 кг.

ответ: 0,046 кг ; 0,104 кг.

Объяснение:

удачи:)

Добрый день! Давайте решим эти задачи по порядку.

9. В этой задаче используется закон сохранения энергии. Мы можем записать уравнение, которое выражает равенство энергий до и после перемешивания.

Сначала вычислим количество теплоты, которое передается от свинца и алюминия к воде:
Q_передано_воде = Q_свинца + Q_алюминия

Для свинца:
Q_свинца = m_свинца × c_свинца × Δt_свинца

Где m_свинца - масса свинца, c_свинца - удельная теплоемкость свинца, Δt_свинца - изменение температуры свинца.

Аналогично для алюминия:
Q_алюминия = m_алюминия × c_алюминия × Δt_алюминия

Для воды:
Q_воды = m_воды × c_воды × Δt_воды

Дано, что тепература воды увеличилась на 5 градусов:
Δt_воды = 10 - 5 = 5

Тепература свинца и алюминия также увеличалась на 5 градусов, так как все находилось в одном калориметре:
Δt_свинца = Δt_алюминия = 5

Теперь мы можем записать уравнение сохранения энергии:
Q_передано_воде = Q_свинца + Q_алюминия

m_свинца × c_свинца × Δt_свинца + m_алюминия × c_алюминия × Δt_алюминия = m_воды × c_воды × Δt_воды

Подставим известные значения:
m_свинца × 125 × 5 + m_алюминия × 836 × 5 = 0.5 × 4200 × 5

У нас есть еще одно уравнение, связывающее массы свинца и алюминия:
m_свинца + m_алюминия = 0.2

Теперь у нас есть система уравнений. Чтобы найти значения m_свинца и m_алюминия, решим эту систему:

125m_свинца + 836m_алюминия = 420

m_свинца + m_алюминия = 0.2

Используя метод замещения или метод Крамера, мы можем найти значения m_свинца и m_алюминия.

10. В этой задаче используется также закон сохранения энергии. Мы можем записать уравнение, которое выражает равенство энергий до и после нагревания.

Сначала вычислим количество теплоты, которое передается от льда к воде:
Q_передано_воде = Q_леда

Для льда:
Q_леда = m_леда × q_леда

Где m_леда - масса льда, q_леда - удельная теплота плавления льда.

Для воды:
Q_воды = m_воды × c_воды × Δt_воды

Где m_воды - масса воды, c_воды - удельная теплоемкость воды, Δt_воды - изменение температуры воды.

Аналогично предыдущей задаче, запишем уравнение сохранения энергии:
Q_передано_воде = Q_леда

m_леда × q_леда = m_воды × c_воды × Δt_воды

Также дано, что после 11 минут температура оставалась постоянной, а затем увеличилась на 20 К за 4 минуты. Значит, изменение температуры воды за 11 минут составляло 0 К, а за 4 минуты - 20 К:
Δt_воды = 20 - 0 = 20

Теперь мы можем записать уравнение:
m_леда × 330 = m_воды × c_воды × Δt_воды

Нам дополнительно дано, что масса льда составляет 2,1 кг. Подставим значение m_леда и удельную теплоту плавления льда в уравнение:
2.1 × 330 = m_воды × 4200 × 20

Теперь, чтобы найти значение m_воды, делим обе части уравнения на 4200 × 20 и решаем это уравнение.

Надеюсь, ответы будут понятны и полезны для вас, если у вас остались вопросы, не стесняйтесь задавать их!