Вычислите число молекул в углероде массой 112г

Удельная теплоёмкость воды с=4200Дж/(кг⋅°С), удельная теплота парообразования L =2260000 Дж/кг, удельная теплота плавления льда λ=330000 Дж/кг.

Тепловой баланс: Q1=Q2

Q1 — теплота, которую забрал сосуд, вода и лед.

Теплота ушла на нагревание сосуда(1), нагревания воды(2), плавления льда(3), и нагревание получившейся воды(4)

Q1=c*Δt1+c*m2*Δt2+λ*m3+c*m3*Δt3=196*14+4200*2*14+1,4*330000+4200*1,4*14=2744+117600+462000+82320= 664664Дж

Значит, после конденсации пара и охлаждения получившейся воды выделится должно тоже 664 664 Дж

Q2=L*m5+c*m5*Δt5

m5=Q2/(L+c*Δt2)= 664664 /(2 260 000+4200*(100-14))=0.254 кг

• из механики мы знаем, что A = Q = ΔEk

○ однако это условие в данной задаче не выполняется, так как кинетическая энергия шарика идет на его нагревание и плавление с КПД 80% по условию. запишем это:

Q = 0.8 ΔEk или, если допустить, что начальная скорость шарика - ноль, то Q = 0.8 Ek

• количество теплоты Q пойдет на нагрев и плавление (отметим, что температура плавления свинца 327.5 °С):

Q = c m (327.5 - 127) + λ m

• кинетическая энергия шарика равна

Ek = (m v²)/2

○ из условия Q = 0.8 Ek получаем, что

v = √(2.5 (λ + 200.5 c)).

• удельная теплота плавления свинца равна λ = 25 кДж/кг
• удельная теплоемкость свинца равна c = 130 Дж/(кг °С)

v = sqrt(2.5*(25*10^(3)+200.5*130)) ≈ 357.3 м/c