Лабораторная работа по , 8 класс. определение удельной теплоты плавления льда. какова будет температура воды, после расплавления в ней кусочка льда (80 г) при температур 0 градусов в горячей воде (0.1 кг) температура которой равна 60 градусам по цельсию? 35 !

Показать ответ

Ответ:

AYSEL2009

21.08.2020 23:57

0^o C

Объяснение:

Масса льда: m = 0.08 кг ,

начальная температура льда: t^o = 0^o C ,

масса горячей воды: M = 0.1 кг ,

начальная температура горячей воды: T^o = 60^o C ,

Уравнение теплового баланса: $Q_{OX} = Q_{PA} + Q_{HA}$ ,

т.е. теплота охлаждения воды равна сумме теплот расплавления льда и нагревания полученной воды до общей температуры , которой достигнет при охлаждении и имевшаяся горячая вода.

$Q_{OX} = cM(T^o-t')$ , где c = 4.19 кДж/кг*С – удельная теплоёмкость воды; для охлаждения горячей массы , данной при 60^o C ;

$Q_{PA} = \lambda m$ , где $\lambda = 330$ кДж/кг – удельная теплота плавления льда;

$Q_{HA} = cm(t'-t^o)$ , где c = 4.19 кДж/кг*С – удельная теплоёмкость воды; для нагревания массы , полученной из льда;

Конечная температура воды не может оказаться ниже ноля (самоё холодное – лёд, данный при ноле). В то же время ясно, что из-за холодного льда конечная равновесная температура будет ниже начальной: ;

Максимальная энергия $Q_{OXmax}$ , которую может отдать при остывании горячая вода может быть расчитана исходя из того, что минимально допустимая конечная температура $t'_{min}=0$ .

$Q_{OXmax} = cM(T^o-t'_{min}) = cMT^o = 4.19 \cdot 0.1 \cdot 60$ кДж = 25.14 кДж.

Энергия $Q_{PA}$ , необходимая для расплавления всего льда:

$Q_{PA} = \lambda m = 330 \cdot 0.08 \cdot 60$ кДж = 26.4 кДж.

Ясно, что даже охладив всю горячую воду мы не получим энергии достаточно для расплавления всего данного для эксперимента льда, поскольку $Q_{PA} Q_{OXmax}$ .