Консультация # 200014: Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом: 1.В калориметр с водой, находящейся при температуре 20 ∘C, кладут кубик льда, взятый при температуре −10 ∘C. Масса кубика в 10 раз меньше массы налитой воды. Удельная теплоёмкость воды cв=4200 Дж/(кг⋅∘C), удельная теплоёмкость льда cл=2100 Дж/(кг⋅∘C)...Консультация # 200015: Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос: В термос налито 250 мл воды при температуре t1=5 ∘C. В воду кладут 15 кубиков льда с длиной ребра a=1 см, взятые при температуре −40 ∘C. Плотность воды ρв=1 г/см3, плотность льда ρл=0,9 г/см3, удельная теплоёмкость воды cв=4200 Дж/(кг⋅∘...Консультация # 200016: Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос: В калориметр, в котором находится вода массой m1=1 кг при температуре t1=20 ∘C, опускают кусок льда такой же массы, взятый при температуре t2=−10 ∘C, и впускают m2=100 г пара при температуре t3=100 ∘C. Удельная теплоёмкость воды cв=4200 Дж/(кг⋅...Консультация # 200017: Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом: В теплоизолированном сосуде находится лёд массой m1=1 кг при температуре t1=−10 ∘C, вблизи дна сосуда находится нагревательный элемент мощностью N=2 кВт. В сосуд кладут медную деталь массой m2=500 г, охлаждённую до температуры t2=−100 ∘C. Удельная теплоёмкость воды cв...Консультация # 200018: Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос: В сосуд, в котором находится смесь льда и воды равных масс при температуре 0 ∘C, опустили кипятильник постоянной мощности. Через некоторое время его выключили, и после этого температура в сосуде установилась 20 ∘C. Какая температура установится в сосуде, если ещё ...
Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом: 1.В калориметр с водой, находящейся при температуре 20 ∘C, кладут кубик льда, взятый при температуре −10 ∘C. Масса кубика в 10 раз меньше массы налитой воды. Удельная теплоёмкость воды cв=4200 Дж/(кг⋅∘C), удельная теплоёмкость льда cл=2100 Дж/(кг⋅∘C), удельная теплота плавления льда λ=330 кДж/кг
Определите установившуюся температуру в калориметре. Ответ дайте в ∘C, округлив до целого
числа. Теплоёмкостью калориметра и теплопотерями можно пренебречь.
Найдите отношение массы воды при установившейся температуре к первоначальной массе воды. Ответ округлите до десятых. 2. В условиях предыдущей задачи масса кубика льда в 10 раз больше массы налитой воды. Определите установившуюся температуру в калориметре в этом случае. Ответ дайте в ∘C, округлив до целого числа. Найдите отношение массы воды при установившейся температуре к первоначальной
массе воды. Ответ округлите до сотых.
1) Пусть масса воды в калориметре равна m кг, тогда масса кубика льда будет равна m/10 кг, и количество теплоты, необходиое для нагревания льда от -10ºC до 0ºC и его плавления составит (cЛ·10+λ)m/10 = (2100·10+330000)m/10 = 35100m Дж. То же количество теплоты будет отнято от воды, что уменьшит её температуру на величину 35100m/cВm = 35100/4200 ≈ 8ºC, то есть примерно
до 20ºC - 8ºC = 12ºC.
2) Очевидно, что при массе кубика льда 10m кг, необходимое для его таяния количество теплоты будет в 100 раз больше, чем в первом случае, что потребует охлаждения воды на физически нереальную величину 800ºC. Это означает, что вся вода охладится на 20ºC (то есть до 0ºC), при этом выделится cВ·20·m = 4200·20·m = 84000m Дж теплоты. Для нагревания
до той же температуры кубика льда потребуется 2100·10·10m = 210000m Дж. Недостающая теплота в количестве 210000m - 84000m = 126000m Дж появится за счёт замерзания массы воды, равной 126000m/λ = 126000m/330000 ≈ 0.38m, то есть масса воды составит 62% от первоначальной при установившейся температуре 0ºC.
Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос: В термос налито 250 мл воды при температуре t1=5 ∘C. В воду кладут 15 кубиков льда с длиной ребра a=1 см, взятые при температуре −40 ∘C. Плотность воды ρв=1 г/см3, плотность льда ρл=0,9 г/см3, удельная теплоёмкость воды cв=4200 Дж/(кг⋅∘C), удельная теплоёмкость льда cл=2100 Дж/(кг⋅∘C), удельная теплота плавления льда λ=330 кДж/кг. Теплопотерями и теплоёмкостью термоса
можно пренебречь. 1.Определите установившуюся температуру в ∘C, округлив до целого числа.
2.Определите отношение массы льда в термосе при установившейся температуре к массе одного кубика льда. Ответ округлите до десятых.
Масса 250 мл воды при плотности 1 г/см3 составит m1 = 250 г = 0.25 кг, а масса 15 кубиков льда с ребром 1 см (то есть объёмом 1 см3) при плотности 0.9 г/см3 - соответственно m2 = 15·1·0.9 = 13.5 г = 0.0135 кг. При охлаждении воды от t1 = 5°C до 0°C выделится cВ·(t1-0)·m1 =
4200·5·0.25 = 5250 Дж, а для нагревания кубиков льда от t2 = -40°C до 0°C потребуется cЛ·(0-t2)·m2 = 2100·40·0.0135 = 1134 Дж. Следовательно, остальные 5250 - 1134 = 4116 Дж будут израсходованы на плавление льда массой 4116/λ = 4116/330000 ≈ 0.0125 кг = 12.5 г. Останется примерно 13.5 - 12.5 = 1 г нерастаявшего льда, что составит 1/
0.9 ≈ 1.1 кубика при установившейся температуре 0°C.
Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос: В калориметр, в котором находится вода массой m1=1 кг при температуре t1=20 ∘C, опускают кусок льда такой же массы, взятый при температуре t2=−10 ∘C, и впускают m2=100 г пара при температуре t3=100 ∘C. Удельная теплоёмкость воды cв=4200 Дж/(кг⋅∘C), удельная теплоёмкость льда cл=2100 Дж/(кг⋅∘C), удельная теплота плавления льда λ=330 кДж/кг, удельная теплота парообразования воды
L=2,3 МДж/кг. 1.Определите установившуюся температуру. Ответ дайте в ∘С, округлив до десятых. Теплопотерями и теплоёмкостью калориметра можно пренебречь.
2.Определите массу воды в калориметре при установившейся температуре. Ответ дайте в кг, округлив до десятых.
При конденсации m2 = 100 г = 0.1 кг пара и дальнейшем охлаждении образовавшейся воды от t3 = 100°C до t1 = 20°C выделится m2(Λ+(t3-t1)cВ) = 0.1(2300000+80·4200) = 263600 Дж. При дальнейшем охлаждении m12 = m1+m2 = 1.1 кг воды до 0°C выделится ещё
m12(t1-0)cВ = 1.1·20·4200 = 92400 Дж, то есть в общей сложности 263600 + 92400 = 356000 Дж. С другой стороны, на нагревание m1 = 1 кг льда от t2 = -10°C до 0°C и последующее его плавление потребуется (cЛ(0-t2)+λ)m1 = (2100·10+330000)·1 = 351000 Дж. Оставшиеся 356000 - 351000 = 5000 Дж израсходуются на нагревание m = m12 +
m1 = 1.1 + 1 = 2.1 кг воды от 0°C до температуры 5000/mcВ = 5000/2.1·4200 ≈ 0.6°C.
Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом: В теплоизолированном сосуде находится лёд массой m1=1 кг при температуре t1=−10 ∘C, вблизи дна сосуда находится нагревательный элемент мощностью N=2 кВт. В сосуд кладут медную деталь массой m2=500 г, охлаждённую до температуры t2=−100 ∘C. 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.
1.Какая температура установится в сосуде, если включить нагреватель на 1 минуту? Ответ дайте в ∘C, округлив до целого числа.
2.Определите массу льда при установившейся температуре. Ответ дайте в кг, округлив до сотых.
При мощности нагревателя N = 2 кВт = 2000 Вт на нём за время T = 1 мин = 60 с выделится NT = 2000·60 = 120000 Дж. На нагревание медной детали массой m2 = 500 г = 0.5 кг от t2 = -100°C до t1 = -10°C потребуется m2(t1-t2)cм = 0.5·90·380 = 17100 Дж. На дальнейшее нагревание детали и льда массой m1 = 1
кг от t1 = -10°C до 0°C израсходуется ещё (m2cм+m1cЛ)(t1-t2) = (0.5·380+1·2100)·10 = 22900 Дж. Остальные 120000 - 17100 - 22900 = 80000 Дж израсходуются на плавление льда массой 80000/λ = 80000/330000 ≈ 0.242 кг, после чего останется 1 - 0.242 = 0.758 кг = 758 г льда при установившейся температуре 0°C.
Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос: В сосуд, в котором находится смесь льда и воды равных масс при температуре 0 ∘C, опустили кипятильник постоянной мощности. Через некоторое время его выключили, и после этого температура в сосуде установилась 20 ∘C. Какая температура установится в сосуде, если ещё раз включить кипятильник на такое же время? Ответ дайте в ∘C, округлив до целого числа. Удельная теплоёмкость воды cв=4200 Дж/(кг⋅∘C),
удельная теплота плавления льда λ=330 кДж/кг.
Пусть масса льда и воды равна m, тогда на плавление льда и последующее наргревание общей массы воды от 0ºC до t = 20ºC потребуется λm + cВ(t-0)2m = 330000·m + 4200·20·2m = 498000m Дж. При повторном поступлении 498000m Дж они нагреют образовавшиеся 2m кг воды на 498000m/4200·2m = 498000/8400 ≈ 59ºC то есть примерно до 20 + 59 = 79ºC.
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!