Дано:

В калориметр налиты горячая и холодная вода. График показывает изменение температуры каждой воды со временем. Обозначения: T_1 — начальная температура холодной воды, T_2 — конечная (равновесная) температура, T_3 — начальная температура горячей воды.

Найти:

Два верных утверждения по графику. ⠀

Решение:

Анализируем утверждения по графику: 1) На участке АВ кривая показывает нагрев — это нагрев холодной воды (температура растёт от T_1 до T_2). Кривая с ростом температуры соответствует холодной воде — верно. 2) Участок БГ — обе температуры стали одинаковыми и не меняются — это тепловое равновесие. Утверждение о том, что это охлаждение горячей воды на участке VB, — неверно; на участке VB происходит нагрев холодной воды, а не охлаждение горячей. 3) Конечная температура холодной воды равна T_2. Это верно по графику — в конечном состоянии температура холодной воды равна T_2 — верно. 4) Масса горячей воды больше холодной. Проверим через уравнение теплового баланса. Теплоёмкость воды одинакова (c): Q_{\text{отд}} = Q_{\text{пол}} \implies m_\text{г} c \Delta T_\text{г} = m_\text{х} c \Delta T_\text{х} m_\text{г}(T_3 - T_2) = m_\text{х}(T_2 - T_1) По графику \Delta T_\text{г} = T_3 - T_2 \gt \Delta T_\text{х} = T_2 - T_1, значит m_\text{г} \lt m_\text{х} — утверждение «масса горячей воды больше» неверно. 5) Изменение температуры горячей воды \Delta T_\text{г} = T_3 - T_2. Верно. Верные утверждения: 1 и 3.