Вещество имеет температуру плавления -30 °C (минус 30 °C). Небольшое количество этого вещества охлаждается от 40 °C до -38 °C в морозильной камере. Нарисуйте график, который показывает, как температура вещества изменяется со временем в процессе охлаждения.

Показать ответ

Ответ:

адам121

02.12.2021 12:44

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:
Q_1=c_1*m_1*(T_0-T_1)

(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 :
$Q_2=m_2*c_2*(T_2-T_1)+m_3*\lambda$ (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:
m_2=m_3+0,1

кг (3)

Составляем уравнение теплового баланса, приравниваем Q₁ и Q₂. При этом, согласно (3) выражаем m₃ через m₂
$c_1*m_1*(T_0-T_1)=m_2*c_2*(T_2-T_1)+(m_2-0,1)*\lambda$ (4)
Теперь из 4 выражаем m₂:
$c_1*m_1*(T_0-T_1)=m_2*c_2*(T_2-T_1)+(m_2-0,1)*\lambda \\ 
m_2*c_2*(T_2-T_1)+m_2*\lambda=c_1*m_1*(T_0-T_1)+0,1\lambda \\ \\ 
m_2(c_2*(T_2-T_1)+\lambda)=c_1*m_1*(T_0-T_1)+0,1\lambda$

$m_2=(c_1*m_1*(T_0-T_1)+0,1\lambda)/(c_2*(T_2-T_1)+\lambda)$ (5)

Подставляя в (5) числовые значения, получаем:
$m_2=(4200*1*10+0,1*334000)/(2060*20+334000)\approx 0,201$ кг

ответ: Исходная масса льда 0,201 кг=201 г.

0,0(0 оценок)

Ответ:

Олиф1

10.02.2020 07:45

1/(1/144+1/216)=86,4 км/ч
Или
1/(1/40+1/60)=24 м/c
Первые три ответа Вам дали дебилы, которые ни хрена не понимают, что такое "средняя скорость" , причем некоторые из них к тому же складывают километры в час с метрами в секунду.. . Почему они жопы с цветными телевизорами не складывают, уму непостижимо... Хотя, может быть, и складывают.. . Впрочем, дебилов в России среди населения подавляющее большинство, так что удивляться особо нечему.. . И следующая отвечающая тоже принадлежит к той же категории умственной неполноценности.. . Хотя хоть километры в час в метры в секунду переводит.. . Но о понятии "средняя скорость" тоже имеет весьма "приблизительное" представление.. .
С решением? Нет проблем:
72 км/ч=20 м/c. Пусть пройденный путь равен S метров. Тогда половина пути равна S/2 метров. Первую половину пути автомобиль за S/2:20=S/40 секунд, а вторую за S/2:30=S/60 секунд. Значит, полное время в пути равно S/40+S/60=(3*S+2*S)/120=5*S/120=S/24 секунд. Значит, средняя скорость автомобиля равна (отношение длины пути к времени в пути) : S:S/24=24 м/c. Всего и делов! Можете сделать то же самое, но сначала переведя 30 м/с в 108 км/ч. Только тогда ответ получите в километрах в час, см. выше.

0,0(0 оценок)

Популярные вопросы: Физика