Консультация № 200014
29.12.2020, 17:51
0.00 руб.
0 2 1
Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом: 1.В калориметр с водой, находящейся при температуре 20 ∘C, кладут кубик льда, взятый при температуре −10 ∘C. Масса кубика в 10 раз меньше массы налитой воды. Удельная теплоёмкость воды cв=4200 Дж/(кг⋅∘C), удельная теплоёмкость льда cл=2100 Дж/(кг⋅∘C), удельная теплота плавления льда λ=330 кДж/кг

Определите установившуюся температуру в калориметре. Ответ дайте в ∘C, округлив до целого числа. Теплоёмкостью калориметра и теплопотерями можно пренебречь.

Найдите отношение массы воды при установившейся температуре к первоначальной массе воды. Ответ округлите до десятых.
2. В условиях предыдущей задачи масса кубика льда в 10 раз больше массы налитой воды.
Определите установившуюся температуру в калориметре в этом случае. Ответ дайте в ∘C, округлив до целого числа.
Найдите отношение массы воды при установившейся температуре к первоначальной массе воды. Ответ округлите до сотых.

Обсуждение

давно
Старший Модератор
312929
1973
05.01.2021, 14:35
общий
это ответ
Здравствуйте, kuznetsova.79!

1) Пусть масса воды в калориметре равна m кг, тогда масса кубика льда будет равна m/10 кг, и количество теплоты, необходиое для нагревания льда от -10[$186$]C до 0[$186$]C и его плавления составит (c[sub]Л[/sub][$183$]10+[$955$])m/10 = (2100[$183$]10+330000)m/10 = 35100m Дж. То же количество теплоты будет отнято от воды, что уменьшит её температуру на величину 35100m/c[sub]В[/sub]m = 35100/4200 [$8776$] 8[$186$]C, то есть примерно до 20[$186$]C - 8[$186$]C = 12[$186$]C.

2) Очевидно, что при массе кубика льда 10m кг, необходимое для его таяния количество теплоты будет в 100 раз больше, чем в первом случае, что потребует охлаждения воды на физически нереальную величину 800[$186$]C. Это означает, что вся вода охладится на 20[$186$]C (то есть до 0[$186$]C), при этом выделится c[sub]В[/sub][$183$]20[$183$]m = 4200[$183$]20[$183$]m = 84000m Дж теплоты. Для нагревания до той же температуры кубика льда потребуется 2100[$183$]10[$183$]10m = 210000m Дж. Недостающая теплота в количестве 210000m - 84000m = 126000m Дж появится за счёт замерзания массы воды, равной 126000m/[$955$] = 126000m/330000 [$8776$] 0.38m, то есть масса воды составит 62% от первоначальной при установившейся температуре 0[$186$]C.
5
давно
Посетитель
404574
74
06.01.2021, 08:47
общий
Адресаты:
Спасибо огромное!
Форма ответа