яку масу міді нагріти на 100°с, якщо використати таку ж кількість теплоти яка виділяється при охолоджені 5кг води від 66°с до 20°с ?(с мілі=380дж/(кг*°с), с вода=4200дж/ (кг* °с)) у відповіді вкажіть тільки числове значення шуканої величини в кг округливши до десятих
Ответы
Ответ:
Дано:
t1=20∘
t2=40∘
m2=5кг
Δt=210∘
Знайти: m1
Умова задачі не зовсім коректна, оскільки не зазначена початкова температура олова. Це важливо, оскільки якщо вона дорівнювала або перевищувала температуру плавлення олова, то окрім овиділеної теплоти від охолодження, була би ще й виділена теплота від кристалізації.
У загальному випадку кількість виділеної теплоти у процесі охолодження олова можемо записати у вигляді формули:
Q=C2m2(t4−t3)+m2λ (1)
де C2,m2,t4,t3,λ - відповідно питома теплоємність олова (таблична величина), маса олова, початкова температура олова, кінцева температура олова, питома теплота плавлення олова (теж , як табличну величину).
У формулі (1) величина m2λ відображає кількість теплоти, яка виділиться в процесі кристалізації, якщо початково олово було у рідкому стані. Якщо ж не було, то ця складова дорівнює нулю.
Оскільки в умові задачі не сказано нічого про початкову температуру олова будемо вважати, що початкова температура олова була нижчою за температуру плавлення.
Q2=C2m2Δt
Кількість теплоти, яку отримає вода згідно умови задачі дорівнює кількості теплоти, виділеної оловом.
Q1=Q2 C1m1(t2−t1)=C2m2Δt
m1=C2m2ΔtC1(t2−t1)
m1=230∗5∗2104200∗(40−20)=2,875кг
Відповідь: 2,875 кг
Примітка: у разі потреби можете вирахувати результат з урахувнням телоти, отримуваної за рахунок кристалізації при початковому рідкому стані олова, додавши другу складову з формули (1)