В сосуде находится смесь из m1 = 300 г воды и m2 = 100 г льда при температуре t1 = 0°C. Сколько (m3) стоградусного пара (t3 = 100°C) необходимо впустить в сосуд, чтобы окончательная температура смеси была равна t2 = 12°C?
Удельная теплота плавления льда (лямбда): L = 330 kДж/кг = 330*10^3 Дж/кг; удельная теплота парообразования: w = 2258 кДж/кг 2258*10^3 Дж/кг; удельная теплоёмкость воды с = 4200 Дж/(кг*К), то: m3*L + m3*c*(t3 – t2) = m2*L + (m1 + m2)*c*(t2 – t1) или:
m3*(w + c*(t3 – t2)) = m2*L + (m1 + m2)*c*(t2 – t1), откуда:
m3* = [m2*L + (m1 + m2)*c*(t2 – t1)]/(w + c*(t3 – t2)) =
= (0.300*330*10^3 + 0.400*4200*12)/(2258*10^3 + 4200*88) = 0.0453 кг = 45,3 г.
ответ: 21 кг.
Объяснение:
Механическая работа вычисляется по формуле A = F*S*cos α, где F — сила, совершающая работу, S — перемещение, α — угол между направлением F и S. В данном случае направление F совпадает с направлением S, α = 0°, а cos α = 1, поэтому
A=F*S.
! Если ещё не проходили формулу с cos α, нужно сразу написать A = F*S !
Итак, A = F*S. Здесь F = m*g, где m — масса ящика с гвоздями, g — ускорение свободного падения. S — высота подъёма ящика.
Из формулы работы выразим силу F:
Подставим в эту формулу значения из условия:
≈ 245 (Н).
Как уже было сказано, F = m*g. Отсюда выразим массу:
Подставим значения:
= 24,5 (кг).
24,5 кг — масса ящика с гвоздями. В условии сказано, что масса ящика равна 4 кг. Зная это, найдём массу гвоздей,
24,5 кг - 4 кг = 20,5 кг.
Округлим до целых:
20,5 кг ≈ 21 кг.
