Помогите решить задачу.. - вопрос №105668

                        ЗАДАЧА:

В калориметр со льдом при температуре 0 °С, налили воду комнатной температуры. Установите соответствие между физическими величинами (массой льда, массой воды, удельной теплоемкостью воды) и их изменением.

                        РЕШЕНИЕ:

Решение задачи основано на следующих свойствах воды (льда) и соответствующем характере поведения льда при осуществлении теплообмена (т.е. когда к нему подводится или отводится теплота):

            – 0 оС – температура плавления льда (или, что то же – температура замерзания (кристаллизации) воды). Это означает, что 0 оС – предельная (максимальная) температура, при которой существует лед (вода в кристаллическом состоянии).

– Тогда, если осуществляется отвод теплоты ото льда — это повлечет за собой просто понижение температуры льда.

– Если же осуществляется подвод теплоты ко льду (что важно – находящемуся именно при 0 оС) – происходит таяние льда, т.е. переход его в жидкое состояние (воду).

                        Теперь решим стоящую задачу:

            Когда налили воду в лед, то начинает происходить теплообмен: более теплая вода (находящаяся, по условию, при комнатной температуре (~20 оС)) отдает теплоту льду.

            В соответствии с приведенными выше общими фактами следует, что начнется таяние льда, т.е. лед будет превращаться в воду (при 0 оС). Т.е. масса льда будет уменьшаться, ровно на столько же масса воды увеличится.

            При этом за счет смешения исходной, «теплой» воды, с образованной изо льда холодной (находящейся при 0 оС) водой, происходит постепенное снижение исходной (комнатной) температуры воды.

            Что касается удельной теплоемкости воды, то от количества воды она не зависит (на то она и удельная – в расчете на единицу массы!  :-)  ).

ПРИМЕЧАНИЯ:

1. Если строго, то удельная теплоемкости воды всё же, хоть и очень незначительно, но меняется – в силу отмеченного изменения (понижения) температуры. Известно, что при повышении температуры от 0 до ~35 оС теплоемкость уменьшается, выше 35 оС снова начинает расти.

Поэтому если строго, то удельная теплоемкость уменьшается (за счет снижения температуры).

2. Если бы изначальная температура воды была бы не 0 оС, а ниже, то вариантов поведения и воды и льда при их смешении было бы больше (а не один как здесь): вплоть от полного превращения льда в воду до противоположного – полного превращения воды в лед. Реализация того или иного варианта происходит в зависимости от того, насколько температура льда ниже 0 оС, соотношения исходных масс воды и льда и точного исходного значения температуры воды (соответствующие расчеты достаточно просты и понятны).

Татьяна, масса льда уменьшилась — теплота воды комнатной температуры пошла на таяние льда. Масса воды увеличилась по той де причине, а удельная теплоёмкость воды не изменилась.

удельная теплоемкость воды — УВЕЛИЧИЛАСЬ, т.к. удельная теплоемкость зависит от температуры, а темпетура воды уменьшилась. Для воды в промежутке от 0 до 45С с увеличением температуры наблюдается падение удельной теплоемкости.

       Уважаемый btt! Да, конечно, теплоемкость растет, — опечаточка вышла! Спасибо!

ТАТЬЯНА! Это и Вас (Вас, в первую очередь) касается — если Вы воспользуетесь приведенным выше решением (подробным, от меня — Александра), то в самом конце в Примечаниях (про теплоемкость) - одна маленькая опечатка: теплоемкость, конечно же, увеличивается (а не уменьшается, как я случайно написал). Думаю, впрочем, из остального текста Вы сами всё поняли и мгновенно увидели эту описку! Удачи Вам!

Что интересно, хотел исправить в написанном мною выше (всего то — одно слово переделать!) — не вышло (в режим редактирования своего собственного письма войти не удалось).

И еще - момент того же плана. Начал писать ответ, задумался, закрыл ответ и вышел — в итоге опубликовалось (как позже заметил) пустое письмо; затем, когда вернулся и увидел это пустое письмо, тоже не смог его ни редактировать, ни просто убрать.

       Эти, последние вопросы, уже, скорей, к АДМИНУ САЙТА (обратите, пожалуйста, внимание — нормальны ли такие ситуации с невозможностью редактировать своё письмо (когда уже выходил со странички) и убирать пустое, тоже своё).

      P.S. Уважаемый btt! А теплоемкость всё же (насколько я помню) падает до 35 С (а не до 45 С). Или это некие новые данные? Тогда просьба к Вам, btt, сообщить — какие, откуда.

          Татьяна, здравствуйте!

А что это за задачка пришла ко мне от Вас (есть вопросы по ней):

В алюминиевый калориметр массой 60 г, содержащий 400 г воды при температуре 15 °С, экспериментатор опустил гирю массой 500 г при тем-пературе 100 °С. Удельные теплоёмкости алюминия 920 Дж/(кг∙К), воды 4200 Дж/(кг∙К). Какое значение удельной теплоёмкости металла, из кото-рого изготовлена гиря, получено при проведении эксперимента?

Во-первых, нигде она у Вас не высвечивается на сайте (может, уже она Вам не нужна?!).

А во-вторых, что-то Вы не дописали в условии (например, какая установилась общая температура после опускания гири в воду)   (???)