Тема . №20-22 Тепловые явления

.01 Тепловые явления. Уравнение теплового баланса

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела №20-22 тепловые явления
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#105843

В сосуд с водой поместили кусок льда, масса которого в 2 раза больше массы воды. На рисунке изображён процесс теплообмена между водой и льдом.

PIC

К окончанию процесса теплообмена оказалось, что растаяло 105 г льда. Определите массу воды, которую поместили в сосуд. Потерями энергии при теплообмене можно пренебречь.

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Обозначим массу воды за mв  , массу льда mл  .
Из рисунка видно, что изначально вода находилась при температуре t1 = 40∘C  , а лёд при температуре t2 = −10∘C  .
Установившаяся температура равна t= 0∘C  .
Распишем количество теплоты, которое получает/отдаёт вода при нагревании/охлаждении:

Q= cm Δt,

где c  - удельная теплоёмкость воды, m  - масса воды, Δt  - изменение температуры воды.
Распишем количество теплоты, получаемое льдом массой m  при таянии

Q = λm,

где λ  - удельная теплота плавления льда.
Из рисунка видно, что вода охлаждается до конечной температура. Лёд же сначала нагревается до температуры плавления, а дальше плавится, причем из условия следует, что растаяло m = 105 г  льда.
Запишем уравнение теплового баланса

cвm в(t1− t) =λm + cлmл(t− t2),

где cв = 4200 Дж/ (кг⋅∘C)  , λ= 3,3⋅105 Д ж/кг  , cл = 2100 Дж/ (кг⋅∘C ).
Вспомним условия задачи, что mл = 2mв  .
Тогда масса воды, которую поместили в сосуд, равна

          λm           3,3⋅105⋅105 ⋅10−3
m в = c(t1-− t)+-2ct2 = 4200-⋅(40−-0)−-2⋅2100⋅10 = 0,275 кг.
Ответ:

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!