გამარჯობა. გთხოვთ, დამეხმაროთ: C=1500 ჯ/^oC სითბოტევადობის კალორიმეტრში ჩასხმულია 400გრ წყალი 10 გრადუსი ტემპერატურისა, მასში ჩააგდეს -50 გრადუს C-მდე გაციებული 1 კგ მასის ყინულის ნატეხი, -30 გრადუს ცელსიუსამდე გაციებული 0,5 კგ მასის სპილენძის ბურთულა და შეუშვეს 20 გრ 100 გრადუს ცელსიუსიანი წყლის ორთქლი. იპოვეთ  Q , m(წყლის), m(ყინულის), თუ ვიცით c-წყლის, c-ყინულის,  c-სპილენძის  და წყლის კრისტალიზაციისა და ორთქლადქცევის კუთრ სითბოთა  მნიშვნელობები.

ამას აჯაფსანდალი ქვია...   თერმოდინამიკური  სისტემა  შედგება   5 ელემენტისაგან:

....10^oC -იანი კალორიმეტრი,

.....10^o​C -იანი   0,4 კგ წყალი   წყალი,

.....100^o​C -იანი  0, 02 კგ ორთქლი,

......  - 50^o​C -  იანი   1კგ   ყინული,

......  -30^o​C -იანი   0,5 კგ  სპილენძი.

სავარაუდოდ (ამაზე ამოცანის კითხვაც მიგვითითებს - რამდენი ყინული და რამდენი წყალიო) თერმოდინამიკური წონასწორობის ტემპერატურა 0 გრადუსია -  სისტემის საბოლოო ტემპერატურაა. თუმც მაინც გადავამოწმოთ..... ჩასატარებელია ''შავი''  სამუშაო.

დავთვალოთ  ის სრული სითბო, რომელიც  შეიძლება გამოიყოს 0-ზე მეტი ტემპერატურის სხეულების   0-მდე გაცივებისას:

კალორიმეტრი  ------  Q = C\(\Delta\)t = 1500•10 = 15 000 ჯ 

წყალი ----- Q = cm\(\Delta\)t  = 4200• 0,4 •10 = 16 800  ჯ

ორთქლი ---- Q = rm + cm\(\Delta\)t = 2,3 •10⁶• 0,02 + 4200 • 2 = 54 400 ჯ

-------------------------------------

ჯამი  ... Q₁ = 86 200 ჯ 

ახლა უნდა დაითვალოს  ის სითბო, რომელიც საჭიროა  0-ზე ნაკლები ტემპერატურის სხეულების  0-მდე  გასაცხელებლად 

....ყინულისათვის  Q =  cm\(\Delta\)t = 2 100 • 50 = 105 000 ჯ

....სპილენძისათვის  Q =  cm\(\Delta\)t = 380  • 0,5  • 30 = 5 700 ჯ

-----------------------

ჯამი  ... Q₂ = 110 700 ჯ 

რადგანაც   Q₂ > Q₁   , ეს ნიშნავს, რომ  მარტო გაცივებით გამოყოფილი სითბო არაა საკმარისი სითბური წონასწორობის დასამყარებლად  -    0 გრადუსამდე გაცივებული წყლის(თავდაპირველი წყალი და ორთქლის კონდენსაციით მიღებული წყალიც)  გარკვეული ნაწილიც  უნდა გაიყინოს, რათა  კრისტალიზაციაზე გამოყოფილი სითბოთი შეავსოს  ეს დისბალანსი:

Q₂  - Q₁ = \(\lambda\) • \(\Delta\)m........ \(\Delta\)m = 24500 / 330 000 = 0,074 კგ....

---------------------------------------------

დასკვნა:   კალორიმეტრში საბოლოოდ  დამყარდა  0^o​C -იანი სითბური წონასწორობა  ელემენტებით:

...  0,5 კგ  სპილენძი

... 1+ 0,074  = 1,074 კგ ყინული 

.... 0, 4 + 0, 02 - 0, 074 = 0, 346 კგ წყალი

-------------------------------------------------------------------------

_{ოლეგი გაბრიაძე}