Консультация # 199957: Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом: В медном сосуде массой 500 г находится 100 г воды при температуре 40 ∘C. В него кладут лёд при температуре −30 ∘C. Какую массу льда нужно положить в сосуд, чтобы конечная температура содержимого сосуда была равна −5 ∘C? Ответ дайте в кг, округлив до сотых. Тепло...
Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом: В медном сосуде массой 500 г находится 100 г воды при температуре 40 ∘C. В него кладут лёд при температуре −30 ∘C. Какую массу льда нужно положить в сосуд, чтобы конечная температура содержимого сосуда была равна −5 ∘C? Ответ дайте в кг, округлив до сотых. Теплообменом сосуда с окружающей средой пренебрегите. Удельная теплоёмкость воды cв=4200 Дж/(кг⋅∘C), удельная теплоёмкость льда cл=2100
Дж/(кг⋅∘C), удельная теплоёмкость меди cм=380 Дж/(кг⋅∘C), удельная теплота плавления льда λ=330 кДж/кг.
Здравствуйте, kuznetsova.79! Дано: 1.Сосуд m1=0.5 кг с1=380 Дж/кг*ºС 2. Вода m2=0.1 кг c2=4200 Дж/кг*ºС t2=40ºC 3. Лёд t3=-30ºC c3=2100 Дж/кг*ºС λ=3,3*105 Дж/кг t=-5ºC Найти: m3 Решение: В процессе теплообмена участвуют три тела (см.рис.):
1. Медный сосуд - отдает теплоту Q1 и остывает; 2. Вода - отдает теплоту: Q21 - вода остывает до температуры кристаллизации (0ºС); Q22 - вода кристаллизуется при постоянной температуре; Q23 - получившийся в результате кристаллизации лед остывает; 3. Лёд - получает теплоту Q3 и нагревается. Q1+Q21+Q22+Q23=Q3 (1) Q1=c1m1(t2-t) (2) Q21=c2m2(t2-0)=c2m2t2 (3) Q22=λm2 (4) Q23=c3m2(0-t)=-c3m2t (5) Q3=c3m3(t-t3) (6) Решаем систему уравнений (1-6), выражаем m3.
Получаем m3=[c1m1(t2-t)+m2(c2t2+λ-c3t)]/[c3(t-t3)] (*) Подставляем известные значения в формулу (*) и после вычислений получаем m3=1,13 кг
Консультировал: Konstantin Shvetski (Мастер-Эксперт)
Дата отправки: 27.12.2020, 02:36
5
нет комментария ----- Дата оценки: 27.12.2020, 05:43
Команда портала RFPRO.RU благодарит Вас за то, что Вы пользуетесь нашими услугами. Вы только что прочли очередной выпуск рассылки. Мы старались.
Пожалуйста, оцените его. Если совет помог Вам, если Вам понравился ответ, Вы можете поблагодарить автора -
для этого в каждом ответе есть специальные ссылки. Вы можете оставить отзыв о работе портале. Нам очень важно знать Ваше мнение.
Вы можете поближе познакомиться с жизнью портала, посетив наш форум, почитав журнал,
который издают наши эксперты. Если у Вас есть желание помочь людям, поделиться своими знаниями, Вы можете зарегистрироваться экспертом.
Заходите - у нас интересно!