В лаборатории провели опыты по охлаждению воды и нагреванию льда. В первом опыте по охлаждению воды сняли график зависимости её температуры t от количества отведённой от неё теплоты Q(см.рисунок 1). Во втором опыте по нагревани...
В лаборатории провели опыты по охлаждению воды и нагреванию льда. В первом опыте по охлаждению воды сняли график зависимости её температуры t от количества отведённой от неё теплоты Q(см.рисунок 1).
Во втором опыте по нагреванию льда сняли график зависимости его температуры t от количества подведённой к нему теплоты Q(см.рисунок 2).
Теперь представим, что те же порции воды и льда смешивают в калориметре, причём лёд взят при той же начальной температуре, а вода – при температуре T. Опираясь на результаты экспериментальных данных, определите, при каком значении T к моменту установления теплового равновесия в калориметре растает 35% всего льда? Ответ выразить в ∘C, округлив до десятых. Теплоёмкостью калориметра, а также теплообменом с окружающей средой пренебречь.
Гость
Ответ(ы) на вопрос:
ГостьЯ надеюсь, "Дано" ты напишешь сам, поэтому напишу решение:
Для начала распишем уравнение теплового баланса для случая, когда надо расплавить 35 % массы льда:
Qотданная водой = Qполученная льдом
Распишем каждое:
Qотданная водой = c*m воды * (tкон. - tнач.) = c*mв.*T
Qполученная льдом = c*m льда *(tкон. - tнач.) + L*0,35*m льда = c*m льда * 30 + L*0,35*m льда
Расписав уравнение теплового баланса, найдем массу всего льда и массу всей воды из графиков. Тут можно пойти 2-мя путями - найти массу льда через кол-во теплоты для плавления или через кол-во теплоты для нагревания. Я пойду через кол-во теплоты для плавления, т.к. там меньше чисел:
Q плавл. льда 1 = L*m льда
Выразим m льда:
m льда =Q пл. л. 1 / L
Подставим значения:
m льда = 330000 / 66000 = 0,2 кг.
Проделаем похожее с водой:
Q охл. воды = c*m воды * 20 °C
Выразим массу воды:
m воды = Q охл. воды / c
Подставим значения:
m воды = 84000 / 20*4200 = 1 кг.
Теперь приравняем обе части уравнения теплового баланса и выразим T:
с в. * m в. * T = с л.* m л. * 30 °C + L * 0,35 * m л.
T = (с л.* m л. * 30 °C + L * 0,35 * m л.) / с в. * m в.
Подставим значения:
(2100 * 0,2 * 30 + 0,35 * 330000 * 0,2)/ 4200 = 8,5 °C
Ответ: 8,5 °C
Гостьпо графику 2 лед начинает таять если подвести 12,6 кДж (0% растает)
и закончит таять при78,6 кДж (100%)
чтобы растаяло 35 % нужно подвести льду 12,6 + (78,6-12,6)*0,35 = 35,7 кДж
пол-задачи решена
теплоту берем у воды
если температура воды 20 то вода даст 84 кДж тепла (график 1)
если температура Т, то вода даст 35,7 кДж тепла
пропорция !!!
20/T = 84/35,7
T = 20*35,7/84 =8,5 градусов - это ответ
Не нашли ответ?
Похожие вопросы