ID: 00014763
В медный калориметр массой 500 г, находившийся при температуре $20\,^{\circ}$C, налили 200 г воды, температура которой была равна $50\,^{\circ}$C. Через некоторое время, когда между водой и калориметром установилось тепловое равновесие, температура воды в нём оказалась равной $40\,^{\circ}$C. Какое количество теплоты было отдано водой и калориметром в окружающую среду? Ответ выразите в джоулях.
Источник: ФИПИ
Горячая вода остывает и отдаёт тепло. Часть этого тепла достаётся холодному калориметру (он нагревается), а часть уходит наружу — в окружающую среду. Запишем баланс: тепло, отданное водой, $=$ тепло, принятое калориметром, $+$ потери наружу. Отсюда $Q_{среда}=Q_{вода}-Q_{калориметр}$. Количество теплоты при нагреве/остывании $Q=cm\Delta t$.
Вода остыла с $50\,^{\circ}$C до $40\,^{\circ}$C: $Q_{вода}=c_в m_в \Delta t_в=4200\cdot 0{,}2\cdot(50-40)=8400$ Дж.
Медный калориметр нагрелся с $20\,^{\circ}$C до $40\,^{\circ}$C: $Q_{кал}=c_{м} m_{м}\Delta t_{м}=380\cdot 0{,}5\cdot(40-20)=3800$ Дж.
$Q_{среда}=Q_{вода}-Q_{кал}=8400-3800=4600$ Дж.