2. В стеклянный калориметр (70 г) с 250 г воды при 15 °С опустили цинк (80 г, 120 °C).

К сожалению, в задании №2 не указан вопрос. Без него невозможно дать ответ.

Но могу предположить, что требуется найти установившуюся температуру в калориметре после опускания цинка.

Решение:

Запишем уравнение теплового баланса:

$$Q_{ст} + Q_{воды} = -Q_{цинка}$$, где:

• $$Q_{ст}$$ - количество теплоты, полученное стеклянным калориметром;
• $$Q_{воды}$$ - количество теплоты, полученное водой в калориметре;
• $$Q_{цинка}$$ - количество теплоты, отданное цинком.

Выразим каждое количество теплоты:

• $$Q_{ст} = m_{ст} \cdot c_{ст} \cdot (t - t_1)$$, где:
• $$m_{ст} = 0.07 \text{ кг}$$ - масса стеклянного калориметра (70 г = 0.07 кг);
• $$c_{ст} = 840 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}}$$ - удельная теплоемкость стекла;
• $$t$$ - установившаяся температура;
• $$t_1 = 15 \text{ °C}$$ - начальная температура калориметра и воды.
• $$Q_{воды} = m_{воды} \cdot c_{воды} \cdot (t - t_1)$$, где:
• $$m_{воды} = 0.250 \text{ кг}$$ - масса воды в калориметре (250 г = 0.250 кг);
• $$c_{воды} = 4200 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}}$$ - удельная теплоемкость воды.
• $$Q_{цинка} = m_{цинка} \cdot c_{цинка} \cdot (t - t_2)$$, где:
• $$m_{цинка} = 0.08 \text{ кг}$$ - масса цинка (80 г = 0.08 кг);
• $$c_{цинка} = 380 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}}$$ - удельная теплоемкость цинка;
• $$t_2 = 120 \text{ °C}$$ - начальная температура цинка.

Подставим выражения в уравнение теплового баланса:

$$m_{ст} \cdot c_{ст} \cdot (t - t_1) + m_{воды} \cdot c_{воды} \cdot (t - t_1) = - m_{цинка} \cdot c_{цинка} \cdot (t - t_2)$$

Раскроем скобки и выразим установившуюся температуру t:

$$m_{ст} \cdot c_{ст} \cdot t - m_{ст} \cdot c_{ст} \cdot t_1 + m_{воды} \cdot c_{воды} \cdot t - m_{воды} \cdot c_{воды} \cdot t_1 = - m_{цинка} \cdot c_{цинка} \cdot t + m_{цинка} \cdot c_{цинка} \cdot t_2$$ $$t \cdot (m_{ст} \cdot c_{ст} + m_{воды} \cdot c_{воды} + m_{цинка} \cdot c_{цинка}) = m_{ст} \cdot c_{ст} \cdot t_1 + m_{воды} \cdot c_{воды} \cdot t_1 + m_{цинка} \cdot c_{цинка} \cdot t_2$$ $$t = \frac{m_{ст} \cdot c_{ст} \cdot t_1 + m_{воды} \cdot c_{воды} \cdot t_1 + m_{цинка} \cdot c_{цинка} \cdot t_2}{m_{ст} \cdot c_{ст} + m_{воды} \cdot c_{воды} + m_{цинка} \cdot c_{цинка}}$$

Подставим численные значения:

$$t = \frac{0.07 \cdot 840 \cdot 15 + 0.250 \cdot 4200 \cdot 15 + 0.08 \cdot 380 \cdot 120}{0.07 \cdot 840 + 0.250 \cdot 4200 + 0.08 \cdot 380} = \frac{882 + 15750 + 3648}{58.8 + 1050 + 30.4} = \frac{20280}{1139.2} ≈ 17.8 \text{ °C}$$

Ответ: ≈ 17.8 °C (если требуется найти установившуюся температуру)