Кусок льда опустили в термос с горячей водой. Начальная
температура льда 0 °C, масса горячей воды 550 г. При перехо-
де к тепловому равновесию часть льда массой 420 г растаяла,
Чему равна исходная температура горячей воды в термосе?
Теплоемкостью термоса можно пренебречь.
Тогда вода в сосуде, при охлаждении отдает количество теплоты Q₁:
(1)
Тут:
с₁ - удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·К)
m₁ - масса воды 1 кг (1л - 1кг)
T₀ - начальная температура воды 10°С
T₁ - конечная температура воды и льда 0°С
Лед принял количество теплоты Q₂ :
(2)
Где:
с₂ - удельная теплоемкость льда 2060 Дж/(кг·К)
m₂ - начальная масса льда
T₂ - начальная температура льда -20°С
T₁ - конечная температура воды и льда 0°С
m₃ - масса растаявшего льда.
λ - удельная теплота плавления льда 334*10³ Дж/кг
При этом:
кг (3)
Составляем уравнение теплового баланса, приравниваем Q₁ и Q₂. При этом, согласно (3) выражаем m₃ через m₂
(4)
Теперь из 4 выражаем m₂:
(5)
Подставляя в (5) числовые значения, получаем:
кг
ответ: Исходная масса льда 0,201 кг=201 г.
1) Буду обозначать величины относящиеся к водороду индексом 1, а относящиеся к природному газу, индексом 2.
q₁=12·10⁷Дж/кг; q₂=4,4·10⁷Дж/кг; ρ₁=0,09кг/м³ (табличные величины)
2) Если принять за нулевой уровень отсчета потенциальной энергии линию полета пули, то механическая энергия пули уменьшилась от 25Дж до 0. Внутренняя энергия доски и пули в сумме (если не учитывать потери) возросла на 25 Дж, причем, за счет малой теплопроводности дерева, можно утверждать, что большая часть энергии израсходована на нагревание пули.
Подробнее - на -
Объяснение: