Тема . №24 МКТ. Термодинамика (Расчетная задача высокого уровня сложности)

.04 Тепловые явления

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела №24 мкт. термодинамика (расчетная задача высокого уровня сложности)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#44289

Сколько водяного пара при температуре   ∘
100C  надо ввести в латунный калориметр массой 100 г, в котором находится снег массой 150 г при температуре − 20∘C  , для того чтобы весь снег растаял? Удельную теплоёмкость латуни принять 380 Дж/ кг⋅∘С

Показать ответ и решение

Пусть масса пара m1  , удельная теплота парообразования воды L  ,        ∘
t1 = 100 C  ,      ∘
t0 = 0 C  , c1  – удельная теплоёмкость воды,       m2  – масса снега, c2  – удельная теплоёмкость снега, t2 =− 20∘C  , λ  – удельная теплота плавления снега, c3  – удельная теплоёмкость латуни, m3  – масса калориметра.
Количество теплоты, отданное паром при конденсации:

Q1 = Lm1,

количество теплоты, отданное сконденсировавшимся паром при охлаждении от t1  до t0  :

Q2 = c1m1 (t1− t0).

Количество теплоты, полученное льдом при нагревании:

Q3 = c2m2(t0− t2)

количество теплоты, полученное льдом при плавлении

Q4 =λm2

количество теплоты, полученное калориметром:

Q5 = c3m3(t0− t2)

из уравнения теплового баланса:

Q1+ Q2 = Q3+ Q4 +Q5.

                                                      cm  (t − t)+ λm  + cm  (t − t)
Lm1+ c1m1(t1 − t0)= c2m2 (t0− t2) +λm2 + c3m3 (t0− t2) ⇒ m1 =-2-2-0--L2+-c(t2− t3)-3-0--2-
                                                                  1 1   0

Подставим числа из условия:

     2100 Д-ж/кг⋅∘С-⋅0,15-кг⋅(0-− (−20∘C))+-330000-Дж/кг-⋅0,1-кг+-380-Дж/кг⋅∘С⋅0,15 кг⋅(0−-(−20∘C-))
m1 =                       2,3⋅106 Д ж/кг+ 4200 Дж/ кг⋅∘С ⋅(100∘C − 0∘C)                    ≈ 0,02 кг
Ответ:
Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задачи

Баллы

Приведено полное решение, включающее следующие элементы:

3

I) записаны положения теории и физические законы,

закономерности, применение которых необходимо для решения

задачи выбранным способом (в данном случае: формула количества теплоты, отданное паром при конденсации, формула количества теплоты при нагреве/охлаждении, формула количества теплоты при плавлении/конденсации, уравнение теплового баланса);

II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения

физических величин (за исключением обозначений констант,

указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии

задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при

написании физических законов);

III) представлены необходимые математические преобразования и

расчёты, приводящие к правильному числовому ответу

(допускается решение «по частям» с промежуточными

вычислениями);

IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения

искомой величины

Правильно записаны все необходимые положения теории,

2

физические законы, закономерности, и проведены необходимые

преобразования, но имеется один или несколько из следующих

недостатков

Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном

объёме или отсутствуют.

И (ИЛИ)

В решении лишние записи, не входящие в решение (возможно,

неверные), не отделены от решения (не зачёркнуты; не заключены

в скобки, рамку и т.п.).

И (ИЛИ)

В необходимых математических преобразованиях или вычислениях

допущены ошибки, и (или) преобразования/вычисления не

доведены до конца.

И (ИЛИ)

Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка

Представлены записи, соответствующие одному из следующих

1

случаев.

Представлены только положения и формулы, выражающие

физические законы, применение которых необходимо для решения

задачи, без каких-либо преобразований с их использованием,

направленных на решение задачи, и ответа.

ИЛИ

В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая

для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения),

но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися

формулами, направленные на решение задачи.

ИЛИ

В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения задачи

(или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена

ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с

имеющимися формулами, направленные на решение задачи

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным

0

критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла

Максимальный балл

3

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!