Итак, что у нас происходит. Кусок льда, оказавшись в воде, сначала нагревается до температуры плавления, затем тает. При этом вода в сосуде охлаждается. Коль лед не весь растаял, есть основания полагать, что процесс завершился при температуре 0° С. 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:
Название: Собственная мощность. Цель: рассчитать свою мощность при поднятии с первого на второй этаж школы. Оборудование: секундомер Ход работы: 1) Для начала узнаем силу , с которой мы совершаем работу:
F = m * g
m - масса ( моя масса 70 кг ) g - ускорение свободного падения ( гравитационная постоянная 10 Н / кг )
F = 70 * 10 = 700 H
2) Теперь измеряем высоту этажа ( получилось 4 м )
3) Измеряем , за какое время мы поднимаемся ( 10 с )
4) Зная силу и высоту , мы можем вычислить работу.
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.
Цель: рассчитать свою мощность при поднятии с первого на второй этаж школы.
Оборудование: секундомер
Ход работы: 1) Для начала узнаем силу , с которой мы совершаем работу:
F = m * g
m - масса ( моя масса 70 кг )
g - ускорение свободного падения ( гравитационная постоянная 10 Н / кг )
F = 70 * 10 = 700 H
2) Теперь измеряем высоту этажа ( получилось 4 м )
3) Измеряем , за какое время мы поднимаемся ( 10 с )
4) Зная силу и высоту , мы можем вычислить работу.
A = F * S
F - сила ( 700 Н )
S - путь ( 4 м )
A = 700 * 4 = 2800 Дж
5) Теперь , зная все данные , вычислим мощность:
N =
A - работа ( 2800 Дж )
t - время ( 10 с )
N = = 280 Вт