№33913

Экзамены с этой задачей:

Предмет и тема: Физика, Молекулярная физика и термодинамика, Термодинамика, плавление и отвердевание, испарение и кипение,

Задача в следующих классах: 8 класс 9 класс

Сложность задачи : 3

Задача встречается в следующей книге: В.В. Дорофейчик 7-8 классы: сборник задач для подготовки к олимпиадам

Условие

В теплоизолированном сосуде находилась вода массой \(m_{1}=440\) г при температуре \(t_{1}=20^{\circ}C\). В воду погрузили лед массой \(m_{2}=110\ г при температуре \(t_{2}=-10^{\circ}C\). Насколько изменилась масса воды в сосуде после установления теплового равновесия? Удельная теплоемкость воды \(c_{1}=4,2\frac{кДж}{кг\cdot ^{\circ}C}\). Удельная теплоемкость льда \(c_{2}=2,1\frac{кДж}{кг\cdot ^{\circ}C}\). Удельная теплота плавления льда \(\lambda =3,3\cdot 10^{5}\frac{Дж}{кг}\). Теплоемкостью сосуда пренебречь.

Ответ

NaN

Решение № 33902:

Так как конечное состояние содержимого в сосуде не очевидно, будем решать задачу поэтапно. Сначала найдем количество теплоты, которое отдает вода, охлаждаясь до температуры кристаллизации: \(\left| Q_{1}\right|=c_{1}m_{1}\left ( t_{1}-t_{0} \right )=36 960\) Дж, где \(t_{0}=0^{\circ}C\) - температура кристаллизации воды. Далее определим количество теплоты, необходимое для нагревания льда до температуры плавления: \(Q_{2}=c_{2}m_{2}\left ( t_{0}-t_{2} \right )=2310\) Дж. На плавление льда расходуется количество теплоты \(Q=\left| Q_{1}\right|-Q_{2}=34 650 \)/ Масса расплавленного льда \(\Delta m=\frac{Q}{\lambda }=0,105 \) кг. Таким образом, масса воды в сосуде увеличится нa \(\Delta m=105\) г.