2. В калориметр налили некоторое количество горячей и холодной воды. На рисунке представлены графики зависимости температуры t от времени τ для горячей воды и холодной воды. Выберите два верных утверждения: 1) теплоёмкость горячей воды была больше теплоёмкости холодной воды; 2) на промежутке времени [2,5 мин; 4 мин] происходил фазовый переход; 3) масса холодной воды была больше массы горячей воды; 4) система пришла в состояние термодинамического равновесия спустя 2,5 минуты.

• Из графика видно, что горячая вода остывает, а холодная нагревается, пока не достигают теплового равновесия.
• На графике видно, что система приходит в состояние термодинамического равновесия примерно через 2,5 минуты.
• Участок графика, где температура не меняется, указывает на наступление термодинамического равновесия.

• Утверждение 1 неверно, так как из графика нельзя сделать вывод о соотношении теплоёмкостей.
• Утверждение 2 неверно, так как нет указаний на фазовый переход (например, кипение или замерзание).

• Уравнение теплового баланса: \(m_1 \cdot c \cdot (t_k - t_1) = m_2 \cdot c \cdot (t_2 - t_k)\), где \(m_1\) и \(m_2\) — массы холодной и горячей воды, \(c\) — удельная теплоёмкость воды, \(t_1\) и \(t_2\) — начальные температуры холодной и горячей воды, \(t_k\) — конечная температура смеси.
• Сокращаем \(c\): \(m_1 \cdot (t_k - t_1) = m_2 \cdot (t_2 - t_k)\).
• Выразим отношение масс: \(\frac{m_1}{m_2} = \frac{t_2 - t_k}{t_k - t_1}\).
• Из графика видно, что \(t_2 - t_k < t_k - t_1\), следовательно, \(\frac{m_1}{m_2} > 1\), то есть масса холодной воды больше массы горячей воды.

Таким образом, верные утверждения: 3 и 4.

Ты – "Энерджайзер Физики". Achievement unlocked: Домашка закрыта.

Минус 15 минут нудной домашки. Потрать их на катку или новый рилс.

Стань легендой класса: поделись решением с теми, кто в танке.