Консультация № 199957
22.12.2020, 06:18
0.00 руб.
0 3 1
Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом: В медном сосуде массой 500 г находится 100 г воды при температуре 40 ∘C. В него кладут лёд при температуре −30 ∘C. Какую массу льда нужно положить в сосуд, чтобы конечная температура содержимого сосуда была равна −5 ∘C? Ответ дайте в кг, округлив до сотых. Теплообменом сосуда с окружающей средой пренебрегите. Удельная теплоёмкость воды cв=4200 Дж/(кг⋅∘C), удельная теплоёмкость льда cл=2100 Дж/(кг⋅∘C), удельная теплоёмкость меди cм=380 Дж/(кг⋅∘C), удельная теплота плавления льда λ=330 кДж/кг.

Обсуждение

давно
Посетитель
226425
1567
27.12.2020, 02:36
общий
это ответ
Здравствуйте, kuznetsova.79!
Дано:
1.Сосуд
m1=0.5 кг
с1=380 Дж/кг*[$186$]С
2. Вода
m2=0.1 кг
c2=4200 Дж/кг*[$186$]С
t2=40[$186$]C
3. Лёд
t3=-30[$186$]C
c3=2100 Дж/кг*[$186$]С
[$955$]=3,3*105 Дж/кг
t=-5[$186$]C
Найти: m3
Решение:
В процессе теплообмена участвуют три тела (см.рис.):

1. Медный сосуд - отдает теплоту Q1 и остывает;
2. Вода - отдает теплоту:
Q21 - вода остывает до температуры кристаллизации (0[$186$]С);
Q22 - вода кристаллизуется при постоянной температуре;
Q23 - получившийся в результате кристаллизации лед остывает;
3. Лёд - получает теплоту Q3 и нагревается.
Q1+Q21+Q22+Q23=Q3 (1)
Q1=c1m1(t2-t) (2)
Q21=c2m2(t2-0)=c2m2t2 (3)
Q22=[$955$]m2 (4)
Q23=c3m2(0-t)=-c3m2t (5)
Q3=c3m3(t-t3) (6)
Решаем систему уравнений (1-6), выражаем m3. Получаем
m3=[c1m1(t2-t)+m2(c2t2+[$955$]-c3t)]/[c3(t-t3)] (*)
Подставляем известные значения в формулу (*) и после вычислений получаем
m3=1,13 кг
5
Об авторе:
С уважением
shvetski
давно
Посетитель
404574
74
27.12.2020, 05:43
общий
Адресаты:
Спасибо огромное!
давно
Посетитель
226425
1567
27.12.2020, 12:46
общий
Адресаты:

На здоровье
Если вы попросите администратора продлить срок действия предыдущей вашей задачи и двух последующих на пару дней (которые сегодня вдруг уже закрылись неожиданно ), я вам их решу.
Или задайте эти же вопросы в новых консультациях.
Об авторе:
С уважением
shvetski
Форма ответа