Пусть cв - теплоемкость воды, сл - теплоемкость льда, tв - начальная температура воды, tл - начальная температура льда, t - итоговая температура. mв и mл - массы воды и льда. Т.к. масса льда не дана, то возможны 3 случая: 1) Конечная температура t>=0, притом растаял весь лёд: Уравнение теплового баланса: cв*mв*(t-tв) = сл*mл*(tл-t); Раскроем скобки: cв*mв*t - св*mв*tв = сл*mл*tл - сл*mл*t; cв*mв*t + сл*mл*t = св*mв*tв + сл*mл*tл; t=(св*mв*tв + сл*mл*tл) / (cв*mв + сл*mл). Ради интереса найдём значение mл, до которого можно применять данную формулу, выразив переменную через остальные из уравнения теплового баланса и подставив значения: mл = (св*mв*(t-tв)) / (сл*(tл-t)). Нижний предел при t=0: mл=(4200*1,5*(-20)) / (2100*(-10) = 6 кг. Если льда меньше, чем 6 кг, то применяешь данную формулу. 2)Вода частично или полностью замерзает, но не охлаждается далее. Температура обязательно равна нулю, но высчитаем значения mл, при которых это достигается. Уравнение теплового баланса: cв*mв*(-tв) - λmв= сл*mл*(tл); mл=(cв*mв*(-tв) - λmв) / (сл*(tл)) = (4200*1,5*(-20)-340000*1,5) / (2100*(-10)≈30,29 кг. 3 случай с утра напишу, ок?
Должен установиться тепловой баланс. Вода нагрелась до 100 градусов значит поглотила Q=cm(t2-t1) Q=4200Дж/кг*1,8кг*75=567000Дж Железо при этом охладилось до 100 градусов и отдало энергию, равную: Q=460Дж/кг*2кг*650=598000Дж Так железо отдало большее энергии, чем поглотила вода для нагревания до 100 градусов, значит остальная энергия пошла на её испарение. Разность энергии Q=598000Дж-567000Дж=31000Дж Q=L*m; m=Q/L, где L-удельная теплота парообразования( по таблице это 2300000 Дж/кг) m=31000Дж/2300000Дж/кг=0,013кг=13 граммов
0,0(0 оценок)
Полный доступ
Позволит учиться лучше и быстрее. Неограниченный доступ к базе и ответам от экспертов и ai-bota
Оформи подписку
