• Предмет: Физика
  • Автор: klee46
  • Вопрос задан 3 месяца назад

Лед массой 20 кг при температуре ty = -20 °C опущен в воду, масса которой 20 кг, а температура t2 = 70 °C. Определите температуру смеси. Сколько льда останется? Лед плавится при температуре 0 °C, его удельная теплоемкость 2,1 кДж/(кг·К), удельная теплота плавления 330 кДж/кг. Вода кипит npu температуре 100 °C, ее удельная теплоемкость 4,19 кДж/кг К, удельная теплота парообразования 2,3 МДж/кг. ​

Ответы

Ответ дал: 1dg
1

Ответ:

ля розв'язання цієї задачі можна використовувати закон збереження енергії. Ми можемо визначити, скільки тепла потрібно для розтаєння льоду і нагрівання води, і потім визначити кінцеву температуру суміші.

Спочатку визначимо, скільки тепла потрібно для розтаєння льоду:

Q1 = m * L, де m - маса льоду, L - удельна теплота плавлення льоду.

Q1 = 20 кг * 330 кДж/кг = 6600 кДж.

Тепер визначимо, скільки тепла потрібно для нагрівання води від температури 70 °C до кінцевої температури T (яку ми намагаємось знайти):

Q2 = m * c * (T - t2), де m - маса води, c - удельна теплоемкість води, t2 - початкова температура води.

Q2 = 20 кг * 4.19 кДж/(кг·К) * (T - 70 °C).

Тепер визначимо, скільки тепла потрібно для нагрівання води від температури плавлення льоду (0 °C) до кінцевої температури T:

Q3 = m * c * (T - 0), де m - маса води, c - удельна теплоемкість води.

Q3 = 20 кг * 4.19 кДж/(кг·К) * T.

Закон збереження енергії говорить нам, що сума тепла, що витрачається на розтаєння льоду і нагрівання води, повинна дорівнювати сумі тепла, яку отримуємо:

Q1 + Q2 + Q3 = 0 (оскільки вся система ізольована).

Тепер можемо підставити значення Q1, Q2 і Q3 та розв'язати для T:

6600 кДж + 20 кг * 4.19 кДж/(кг·К) * (T - 70 °C) + 20 кг * 4.19 кДж/(кг·К) * T = 0.

Розв'язавши це рівняння, ми знайдемо кінцеву температуру T.

Щоб знайти, скільки льоду залишиться, потрібно врахувати різницю маси льоду на початку і маси розтаєного льоду:

Маса льоду, яка залишиться = початкова маса льоду - маса розтаєного льоду.

Маса розтаєного льоду = Q1 / L (з використанням удельної теплоти плавлення льоду).

З цими значеннями можна знайти масу льоду, яка залишиться.

Объяснение:

Вас заинтересует