ДУ №7 Уравнение теплового баланса

Задача 1. В чугунный сосуд массой $m_1 = 2$ кг, температура которого $t_1 = 10$ ⁰C, налили воду объемом $V = 5$ л. Найдите установившуюся температуру, если начальная температура воды $t_2 = 100$ ⁰C.

Задача 2. В воду объемом $V_1 = 150$ см³ при температуре $t_1 = 40$ ⁰C влили воду объемом $V_2 = 250$ см³ при $t_2 = 20$ ⁰C. Найдите температуру смеси.

Задача 3. В стеклянную чашку массой $m = 300$ г с температурой $t_1 = 25$ ⁰C наливают $V = 200$ см³ чая, имеющего температуру $t_2 = 95$ ⁰C. Какая температура будет у чашки с чаем после установления теплового равновесия? Теплообменом с окружающей средой пренебречь.

Задача 4. Смешано $V_1 = 24$ л воды при температуре $t_1 = 12$ ⁰C и $V_2 = 40$ л воды при $t_2 = 80$ ⁰C. Определите установившуюся температуру, если во время смешивания было «потеряно» количество теплоты $Q = 420$ кДж.

Задача 5. В воду массой $m_1 = 5$ кг при температуре $T_1 = 353$ К добавили $m_2 = 2$ кг холодной воды. При этом начальная температура нагретой воды снизилась на $\eta = 5$ %. Определите начальную температуру холодной воды.

Задача 6. В каком отношении следует смешать две массы воды, взятые при температурах $t_1 = 55$ ⁰C и $t_2 = 0$ ⁰C, чтобы температура смеси стала равной $\theta = 21$ ⁰C?

Задача 7. В калориметр налили $V = 1$ л воды при температуре $t_1 = 27$ ⁰C. Затем в воду опустили металлический брусок массой $m = 0,25$ кг, нагретый до температуры $t_2 = 127$ ⁰C. В результате температура воды поднялась до $t = 34$ ⁰C. Определите удельную теплоемкость металла. Теплоемкость калориметра не учитывать.

Задача 8. Чему будет равна температура в состоянии теплового равновесия, после того как кусок меди массой $m_1 = 200$ г при температуре $t_1 = 210$ ⁰C поместить в алюминиевую чашку калориметра массой $m_2 = 180$ г, содержащую $m_3 = 800$ г воды при температуре $t_2 = 11$ ⁰C?

Задача 9. Некоторое количество вещества массой $m_1 = 220$ г нагревают до температуры $t_1 = 330$ ⁰C и затем помещают в алюминиевую чашку калориметра массой $m_2 = 90$ г, содержащую $m_3 = 150$ г воды при температуре $t_2 = 11,5$ ⁰C. Конечная температура, измеренная стеклянным термометром массой $m_4 = 17$ г, равна $t_3 = 33,8$ °C. Какова удельная теплоемкость этого вещества? Начальная температура термометра $t_4 = 20$ ⁰C.

Задача 10. В алюминиевом калориметре массой $M = 500$ г находится $m_1 = 250$ г воды при температуре $t_1 = 19$ ⁰C. Если в калориметр опустить металлический цилиндр массой $m_2 = 180$ г, состоящий из двух частей - алюминиевой и медной, то температура воды поднимется до $\theta = 27$ ⁰C. Определите массы алюминия $m_a$ и меди $m_м$ в цилиндре, если его начальная температура $t_2 = 127$ ⁰C.