ІВ В калориметр з водою і льодом помістили дріт опором 800 Ом і пропустили струм На графіку зображено залежність температури в калориметрі від часу. Визначте початкову масу льоду т величиною початкову масу води т2. Питома теплота 336 кДж/кг, плавлення льоду питома теплоємність води 4200 Дж/кг-°С).

Дано:

T=27°С=300°К

V=30л=30*10⁻³ м³

t=10 час

расход 10 г/час

Ратм=100кПа

Рассуждаем так:

Сколько понадобиться водорода для работы горелки

m=10 г/час * 10час= 100 гр=0,1 кг

А далее самое интересное:

Чтобы газ выходил из горелки на него действует атмосферное давление. Когда давление внутри выравняется с атмосферным- газ перестанет выходить.

Найдем ИЗбыточное давление газа

для этого воспользуемся формулой Клайперона-Менделеева

pV=mRT/μ

где m=0.1 кг, R(универсальная газовая постоянная)=8,31 Дж/моль*К

T=300К; μ=1 ; V=30*10⁻³ м³

Δp=mRT/Vμ=(0.1(кг)*8.31 (Дж/моль*К)*300(К))/(30*10⁻³(м³)*1)=

=8,31*10³ Па= 8,31 кПа

Тогда необходимое давление p=Pатм+Δр=100+8,31=108,31 кПа

Q=Q1+Q2
Q1=920*0.7*20=12880 Джоулей - израсходовано энергии на нагревание алюминиевой кастрюли.
Q2=4200*2*20=168000 Джоулей - израсходовано энергии на нагревание воды.
Q=12880+168000=180880 Джоулей
ответ: 180880 Джоулей израсходовано на нагревание.
*Q=cmΔt
Q- количество теплоты, которое тело теряет или получает в результате теплообмена, измеряется в Дж.
с-удельная теплоемкость вещества измеряется в Дж/кг*С (С-температура).
m- масса тела, измеряется в кг.
t-температура тела, значок дельта означает разницу от температуры конечной и температуры начальной, т. е. конечная температура-начальная.