В сосуде содержится смесь льда и воды, находящуюся при температуре 0°С. Масса льда 70 г, а масса воды 350 г. В сосуд впускают водяной пар при температуре температуре +100°С. Найдите массу впущенного пара, если известно, что окончательная температура, установившаяся в сосуде, равна + 50 °С.
Q1=C*( t - t1).( C - теплоёмкость сосуда=100Дж / град, t - конечная температура, t1-начальная температура=20град) .
Количество теплоты, полученное холодной водой
Q2=c*m1*( t - t1). (c-удельная теплоёмкость воды=4200Дж/кг*град .m1- её масса=0,2кг. )
Количество теплоты, отданное кипятком.
Q3=c*m2*( t - t2). ( t2-начальная температура кипятка=100град, m2- его масса=0,3кг )
По уравнению теплового баланса
Q1+Q2+Q3=0. подставим
С*(t - t1) + c*m1*(t - t1) + c*m2*(t - t2)=0. раскроем скобки
С*t - C*t1 + c*m1*t - c*m1*t1 +c*m2*t - c*m2*t2=0. решим уравнение относительно t .
C*t +c*m1*t +c*m2*t=C*t1 +c*m1*t1 +c*m2*t2.
t*(C +c*m1 +c*m2)=C*t1 + c*m1*t1 +c*m2*t2.
t=(C*t1 +c*m1*t1 +c*m2*t2) / (C +c*m1 +c*m2).
t=(100*20 +4200*0,2*20 + 4200*0,3*100 ) / ( 100 +4200*0,2 + 4200*0,3)=65,8град.
пересчитай еще раз.
Q = q*m, где
q – удельная теплота сгорания вещества, Дж/кг.
Задание 1.
Для каменного угля можно принять q = 2,7*10^7 Дж/кг, тогда
m = Q/q
m = (1,5*10^8 Дж) / (2,7*10^7 Дж/кг) = 5,56 кг.
Задание 2.
2.1 Для пороха можно принять q = 0,38*10^7 Дж/кг,
Q = 25 г * 0,38*10^7 Дж/кг,
Q = 0,025 кг * 0,38*10^7 Дж/кг,
Q = 95000 Дж = 95 кДж.
2.2 Для торфа можно принять q = 1,4*10^7 Дж/кг,
Q = 500 кг * 1,4*10^7 Дж/кг,
Q = 7*10^9 Дж = 7 ГДж.
2.3 Для каменного угля можно принять q = 2,7*10^7 Дж/кг,
Q = 1500 кг * 2,7*10^7 Дж/кг,
Q = 40,5*10^9 Дж = 40,5 ГДж.