В калориметре находится mPb = 1 кг жидкого свинца при температуре плавления. В калориметр положили mSn = 1 кг олова в твердом состоянии, взятого при температуре плавления. Какая масса жидкости окажется в калориметре спустя длительное время? Теплоемкостью калориметра пренебречь. Температура плавления свинца tPb 1327 °C , олова tSn = 232 °C . Удельная теплоемкость кристаллического свинца 𝑐𝑃𝑏 = 128 Дж/(кг · °С) , жидкого олова cSn = 225 Дж/(к г ⋅ °С). Удельная теплота плавления свинца λpb = 25 кДж/кг , олова λSn = 60,7 кДж/кг /Ответ выразите в граммах в виде целого числа

Для решения задачи воспользуемся законом сохранения энергии:

mPb * cPb * (t - tPb) + mSn * cSn * (t - tSn) + m * λ = 0,

где m - искомая масса жидкости, t - итоговая температура, mPb = 1 кг, cPb = 128 Дж/(кг * °С), tPb = 1327 °C, mSn = 1 кг, cSn = 225 Дж/(кг * °С), tSn = 232 °C, λPb = 25 кДж/кг, λSn = 60,7 кДж/кг.

Переведем удельные теплоемкости и удельные теплоты плавления в Дж/(кг * °С):

λPb = 25 * 10^3 Дж/кг, λSn = 60,7 * 10^3 Дж/кг.

Подставим известные значения:

1 * 128 * (t - 1327) + 1 * 225 * (t - 232) + m * 25 * 10^3 + m * 60,7 * 10^3 = 0, 128t - 163456 + 225t - 23200 + 85,7m = 0, 353t - 186656 + 85,7m = 0, 353t = 186656 - 85,7m.

Так как температура плавления олова выше, чем температура плавления свинца, то после установления теплового равновесия итоговая температура будет равна температуре плавления свинца:

t = tPb = 1327 °C.

Подставим это значение в уравнение:

353 * 1327 = 186656 - 85,7m, 467731 = 186656 - 85,7m, 281075 = 85,7m, m ≈ 3285 г.

Итак, после установления теплового равновесия в калориметре окажется примерно 3285 г жидкости.