Физика Гендштейн 8 класс 2023 год параграф 7 номер 24

Для решения этой задачи воспользуемся принципом сохранения теплоты: теплота потерянная медным цилиндром равна теплоте полученной водой и снегом.

Для начала найдем количество теплоты, которое потеряло медное изделие. Для этого воспользуемся формулой:

Q = m * c * T,

где Q - количество теплоты, m - масса материала, c - удельная теплоемкость материала, T - изменение температуры.

Удельная теплоемкость меди (c) около 0,39 Дж/(г * C), поэтому:

Q = 200 г * 0,39 Дж/(г * C) * (300 C - 0 C) = 23 400 Дж.

Теперь найдем количество теплоты, полученное водой и снегом. Положим, что масса воды в калориметре равна m_воды, масса снега равна m_снега, удельная теплоемкость воды (c_воды) составляет около 4,18 Дж/(г * C) и изменение температуры (T_воды) равно 0 - 0 C = 0 C. Учитывая, что снег содержит 50% воды, выразим массу воды через массу снега следующим образом: m_воды = 0,5 * m_снега.

Количество теплоты, полученное водой и снегом, равно сумме теплоемкостей каждого из компонентов:

Q = m_воды * c_воды * T_воды + m_снега * c_снега * T_снега.

Так как записано, что тепловое равновесие установилось, то медный цилиндр и вода достигли одинаковой температуры. Таким образом, T_воды и T_снега равны одной и той же величине.

Заменим исходные данные в уравнении:

23 400 Дж = m_воды * 4,18 Дж/(г * C) * T + (m_снега * c_снега).

Теперь используем выражение для массы воды через массу снега:

23 400 Дж = (0,5 * m_снега) * 4,18 Дж/(г * C) * T + (m_снега * c_снега).

Упростим уравнение, разделив обе части на m_снега:

23 400 Дж/m_снега = 0,5 * 4,18 Дж/(г * C) * T + c_снега.

Теперь можем выразить m_снега:

m_снега = 23 400 Дж / ((0,5 * 4,18 Дж/(г * C) * T + c_снега)).

Таким образом, масса снега равна 23 400 Дж, деленной на ((0,5 * 4,18 Дж/(г * C) * T + c_снега)). Окончательный ответ будет зависеть от значений T и c_снега, которые не указаны в задаче.