РУҚА
20

Решение: Тепловой баланс калориметра

ОГЭ · Физика · Задание 20 · Тепловые процессы и машины
ПовышеннаяФИПИ7D75BEРазвёрнутое решение≈ 5 минутРазбор в 4 шага
Условие

В калориметр, содержащий 200 г воды температурой 85 °С, опустили алюминиевую чайную ложку массой 14 г, имевшую температуру 20 °С. Пренебрегая потерями теплоты и теплоёмкостью калориметра, определите, на сколько градусов понизится температура воды в калориметре к моменту установления теплового равновесия.

Открыть задачу и решить самому
Дальше ответЕсли ещё решаете — начните с подсказок: они ведут к ответу, но не выдают его.
К подсказкам

Решение по шагам

4 шага
1

Обозначим через $\Delta t$ понижение температуры воды. Тогда конечная температура воды равна $85 - \Delta t$, а температура ложки повысится от $20$ °С до $85 - \Delta t$ °С.

$$t_{\text{к}} = 85 - \Delta t$$
2

По условию потери теплоты отсутствуют, поэтому количество теплоты, отданное водой, равно количеству теплоты, полученному алюминиевой ложкой.

$$m_{\text{в}}c_{\text{в}}\Delta t = m_{\text{л}}c_{\text{л}}(85 - \Delta t - 20)$$
3

Подставим значения $m_{\text{в}} = 0{,}2$ кг, $c_{\text{в}} = 4200$ Дж/(кг·°С), $m_{\text{л}} = 0{,}014$ кг и $c_{\text{л}} = 920$ Дж/(кг·°С).

$$0{,}2 \cdot 4200 \cdot \Delta t = 0{,}014 \cdot 920 \cdot (65 - \Delta t)$$

Решим уравнение относительно понижения температуры воды.

$$840\Delta t = 12{,}88(65 - \Delta t),\quad \Delta t = \frac{837{,}2}{852{,}88} \approx 0{,}98\ \text{°С}$$
Ответ

Температура воды понизится примерно на $1$ °С.

Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.

Где здесь ошибаются

Не учитывают нагревание алюминиевой ложки.

Используют массу воды в граммах без перевода в килограммы при подстановке в СИ.

Берут изменение температуры ложки равным только $65$ °С, не учитывая понижение температуры воды.

Закрепить приёмВ теме «Тепловые процессы и машины» ещё 104 задачи — с ответом и таким же разбором.
Тренироваться

Как решать задание 20 ОГЭ, физика

Разбор этой задачи разложен на 4 шага: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Ответ приведён рядом с выкладками, а не вместо них.

Задача из темы «Тепловые процессы и машины»: в ней 105 задач, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.