Wyznacz temperaturę końcową wody o masie 250 g, która znajduje się kalorymetrze wykonanym z aluminium o masie 100 g, wiedząc, że gdy jej temperatura wynosiła 22°C, wrzucono do niej mosiężny sześcian o temperaturze 100°C i gęstości 8,6 g/cm3, którego bok ma długość 2 cm. Przyjmij, że ciepło właściwe mosiądzu wynosi 400
.
DANE:
SZUKANE:
WZÓR:
Wyznaczamy temperaturę końcową mieszaniny:
Równanie bilansu cieplnego:
Wyznacz temperaturę końcową mieszaniny
, korzystając z bilansu cieplnego, który mówi, że ciepło pobrane
jest równe ciepło oddanemu
.
W tym przypadku ciepło pobrane jest sumą ciepeł pobranych podczas ogrzewania się kalorymetru
oraz ogrzewania wody
, a ciepło oddane jest ciepłem oddanym podczas ochładzania się mosiądzu
.
Ciepło wymienione z otoczeniem podczas jego ogrzewania/ochładzania wyraża się wzorem
, gdzie
– ciepło właściwe substancji
– zmiana temperatur, czyli różnica między początkową a końcową temperaturą danej substancji. Zauważ, że w przypadku wody i naczynia zmiana temperatury jest jednakowa.