Задать вопрос Регистрация
Помочь другим

  • В калориметр, где находится вода массой Mв=2.5кг при температуре tв.=5град.C, помещают кусок льда Mл=700г. Когда установилось тепловое равновесие, оказалось, что масса воды увеличилась на m=64г. Определите начальную температуру льда. Теплоемкостью калориметра и потерями теплоты пренебречь. Удельная теплота плвления льда 3.2*10^5 Дж/кг, удельная теплоемкость воды c=4200 Дж/(кг*К), удельная теплоемкость льда 2100 Дж/(кг*К).

Ответы 1

  • Дано:  m_{1}=2,5 кг

               m_{2}=0,7 кг

               m_{3}=0,064 кг

               t_{1}=5 C

               c_{1}=4200 Дж/(кг*С)

               c_{2}=2100 Дж/(кг*С)

               \lambda=3,2*10^{5} Дж/кг

     

    Найти начальную температуру льда t_{2} 

     

    Запишем уравнение теплового баланса:

       Q_{1}=Q_{2}+Q_{3}------(1)

    где Q_{1} - количество теплоты, отданное водой льду, при ее охлаждении

      Q_{2} - количество теплоты, пошедшее на нагревание льда от t_{2} до температуры его плавления t_{p}

      Q_{3} - количество теплоты, пошедшее на плавление льда

    Очевидно, что равновесная температура t_{p}=0 C, а начальная температура льда отрицательная.

    По определению имеем:

      Q_{1}=m_{1}*c_{1}*(t_{1}-t_{p})=m_{1}*c_{1}*t_{1} -----(2)

       Q_{12}=m_{2}*c_{2}(t_{p}-t_{2})=-m_{2}*c_{2}*t_{2}----(3) Q_{3}=m_{3}*\lambda ---------(4)Подставим в (1) вместо Q_{1},  Q_{2} и  Q_{3} соотвественно выражения (2), (3) и (4):   m_{1}*c_{1}*t_{1}=-m_{2}*c_{2}*t_{2}+m_{3}*\lambda, отсюда выразим  t_{2}    t_{2}=\frac{m_{3}*\lambda-m_{1}*c_{1}*t_{1}}{m_{2}*c_{2}} ----(5)(5) - расчетная формула для t_{2}     Расчет t_{2} по формуле (5): t_{2}=\frac{0,064*3,2*10^{5}-2,5*4200*5}{0,7*2100}\approx -21,8 C 

     

  • Добавить свой ответ

Еще вопросы

Топ пользователей

Войти через Google

 или

Забыли пароль?

У меня нет аккаунта, я хочу Зарегистрироваться

How much to ban the user?
1 hour 1 day 100 years