Решите все кроме 1,2,3

A*. Предположим, что весь пар и весь лёд – превратятся в состоянии термоджинамического равновесия в воду. Если у нас получится, что конечная температура вещества, ожидаемого как жидка вода, окажется выше tк = 100°С, то стало быть наше предположение неверно, и нужно полагать, что не весь пар сконденсируется. А если у нас получится, что конечная температура вещества, ожидаемого как жидка вода, окажется ниже to = 0°С, то стало быть наше предположение неверно, и нужно полагать, что не весь лёд распавится. С учётом сделаного преположения, запишем уравнение теплового баланса: Qк + Qо = Qн + Qп , где: Qк – отдаваемая при конденсации пара теплота, Qо – теплота, отдаваемая при охлаждении воды, полученной из пара, Qн – теплота, получаемая при нагревании воды, полученной из льда, Qп – поглощаемая при плавлени льдя теплота. Qк = LM , где L = 2.3 МДж/кг – теплота конденсации и M = 2 кг – масса пара, Qо = cM(tк–t) , где с = 4.2 кДж/кг°С – теплоёмкость воды, а t – конечная температура, Qн = cm(t–to) , где m = 10 кг – масса льда, Qп = λm , где λ = 340 кДж/кг – теплота плавления и m = 10 кг – масса льда, Qк + Qо = Qн + Qп , LM + cM(tк–t) = cm(t–to) + λm , LM + cMtк – cMt = cmt – cmto + λm , cmt + cMt = LM – λm + cMtк + cmto , t(m+M) = (LM–λm)/с + Mtк + mto , t = ( (LM–λm)/с + Mtк + mto ) / (m+M) = ( (LM–λm)/с + Mtк ) / (m+M) , вычислим: t ≈ ( ( 2 300 000 * 2 – 340 000 * 10 ) / 4200 + 2 * 100 ) / 12 = 40.5°С . Вычисленная конечная температура t лежит в диапазоне жидкой фазы воды, а значит предпосылка, сделанная вначале оправданна. 7. Запишем уравнение теплового баланса: ηQу = Qс + Qп + Qв , где: η = 12.5 % = 0.125 = 1/8 – КПД угольной установки, Qу – полная теплота, отдаваемая углём при сгорании, ηQу – полезная теплота, отдаваемая углём при сгорании, Qс – теплота, получаемая при нагревании снега, Qп – поглощаемая при плавлени снега теплота. Qв – теплота, получаемая при нагревании воды, Qу = qM , где q = 30 МДж/кг – теплота горения угля и M – масса угля, Qс = (c/2)m(to–tн) , где с/2 = 2.1 кДж/кг°С – теплоёмкость снега, m = 2 кг – масса снега, to = 0°С – температура плавления снега, а tн = –10°С – начальная температура снега, Qп = λm , где λ = 340 кДж/кг – теплота плавления снега, Qв = cm(t–to) , где с = 4.2 кДж/кг°С – теплоёмкость воды, а t = 50°С – конечная температура воды. ηQу = Qс + Qп + Qв , ηqM = (c/2)m(to–tн) + λm + cm(t–to) , ηqM = m ( c ( (to+|tн|)/2 + (t–to) ) + λ ) , M = m ( c ( t + |tн|/2 ) + λ ) / (ηq) , вычислим: M = 2 ( 4200 ( 50 + 10/2 ) + 340 000 ) / ( 30 000 000 / 8 ) = = 571/1875 ≈ 0.305 кг = 305 г , 6. Запишем уравнение теплового баланса: Q = Qа + Qв + Qп , где: Q – полная теплота, Qа – теплота, получаемая алюминиевой кастрюлей, Qв – теплота, получаемая при нагревании воды, Qп – поглощаемая при испарении теплота. Qа = cа Ma (tк–t) , где са = 920 Дж/кг°С – теплоёмкость и масса Ma = 0.4 кг алюминия, tк = 100°С – температура кипения воды, а t = 20°С – начальная температура воды. Qв = cM(tк–t) , где с = 4.2 кДж/кг°С – теплоёмкость и масса M = 3 кг воды, Qп = Lm , где L = 2.3 MДж/кг – теплота испарения воды, а m = 20 г – масса испарившейся воды, Q = Qа + Qв + Qп , Q = cа Ma (tк–t) + cM(tк–t) + Lm , Q = ( cа Ma + cM )(tк–t) + Lm , вычислим: Q = ( 920*0.4 + 4200*3 )(100–20) + 2 300 000 * 20 / 1000 = = 1 076 000 Дж = 1.08 МДж , 5. Запишем уравнение теплового баланса: Q = Qк + Qо , где: Q – полная теплота, Qк – теплота, отдаваемая цинком при кристализации, Qо – теплота, отдаваемая цинком при охлаждении, Qк = λm , где λ = 100 кДж/кг – теплота кристализации и масса m = 5 кг цинка, Qо = cm(tц–t) , где с = 380 Дж/кг°С – теплоёмкость и температура пдавления tц = 420°С цинка, а t = 20°С – конечная температура, Q = Qк + Qо , Q = λm + cm(tц–t) , Q = m(λ+c(tц–t)) , вычислим: Q = 5 ( 100 000 + 380*(420–20) ) = 1 260 000 Дж.