BelPhO 1994, Заключителен етап, 9–11 клас — Задача 9-3
Белорусская республиканская олимпиада по физике (Барановичи, 1994 г.)
Условие
Юный физик Федя приобрел два одинаковых небольших калориметра и очень точный термометр. В один из них Федя налил 100 г воды комнатной температуры и вставил в него термометр, который показал значение температуры . Во второй калориметр Федя налил 100г кипящей воды. Затем он достал из первого калориметра термометр и поместил его во второй калориметр. Термометр дал показания . Удивленный Федя опять поместил термометр в первый калориметр. Как вы думаете, что показал термометр в этом случае? (Атмосферное давление нормальное, теплоемкости калориметров пренебрежительно малы, потери теплоты отсутствуют).
Отговори
21.1 °C
В итоговой формуле решения в левой части и в числителе отпечатано вместо .
Решение
Во второй калориметр Федя залил кипящую воду, т.е. ее температура . Так как при измерении термометр показал температуру , то следует утверждать, что сам термометр имеет теплоемкость , пренебречь который нельзя. Запишем уравнение теплового баланса для первого измерения: вода отдала термометру количество теплоты (где — удельная теплоемкость воды, — ее масса), столько же получил термометр , поэтому
Обозначим — температура, которая установится в первом калориметре, после опускания в него горячего термометра. Рассуждая аналогично, можно записать уравнение теплового баланса во втором случае
Решая совместно (1) — (2) получим
Оригинал в Архива: 1994problems.pdf · официални решения: 1994solutions.pdf