1)Почему равна нулю механическая работа космического аппарата "Вояджер-1" , который, продолжая полёт, уже вышел за пределы Солнечной системы?
2) Почему равна нулю твоя механическая работа, когда ты старательно выполняешь это задание?
3) При каких обязательных условиях механическая работа не равна нулю?
m=2,5Кг
t= -20
c=2100
λ=340кДж=340000Дж
L=23МДж=23000000Дж
∑ E - ?
Необходимо понимать, что так взять кусок льда и превратить в пар мы не можем: нужно рассчитать каждое явление: нагревание льда, плавление льда, нагревание воды, парообразование
Мы имеем лёд массой 2,5 кг и его температура составляет - 20c.
Значит, чтобы его расплавить, нужно нагреть до температуры плавления - 0С
Давайте приступим.
Q=CM(t2-t1)
C - удельная теплоемкость, M - масса, Δt - разница температур
Q= 2100*2,5*(-20)=-105000 Дж
Нагрели, вперёд плавить!
Q= λm
λ - удельная теплота плавления; m - масса
Q=340000*2,5=850000 Дж
Расплавили, получили водицу. Греем воду до температуры кипения, так как при ней начинается парообразование
Q=cmΔt
Q=4200(теплоемкость воды)*2,5*100=1050000Дж
Вода кипит, давайте парить
Q=Lm
L - удельная теплота парообразования
Q=23000000*2,5=57500000 Дж
Отлично, вода как испарилась, хотя она и так испарилась ☻
Сколько теплоты выделилось при всех этих процессах?
Считаем
Q1+Q2+Q3+Q4=0
-105000+850000+1050000+57500000=
59295000 Дж=59,3 МДж
Дано:
m=2,5 кг
t₁= -20 °С
c₁=2100 Дж/(кг °С)
λ=340 кДж=340000 Дж
L=23 МДж=23000000 Дж
Q-?
Ну давай смотреть, что происходит с кубиком льда:
1)от -20°С до 0°С он нагревается;
2)при 0°С он плавится (тает/превращается в воду);
3) от 0°С до 100°С нагревается вода;
4) при 100°С вода кипит (испаряется/превращается в пар)
Для решения еще нужно знать удельную теплоемкость воды: с₂=4200 Дж/(кг °С)
Итак
1) Лед
Q₁=c₁mΔt₁=2100*2,5*(0-(-20))=2100*2,5*20=105000 Дж=0,105 МДж
2) Лед:
Q₂=λm=340000*2.5=850000 Дж=0,85 МДж
3) Вода:
Q₃=c₂mΔt₂=4200*2,5*(100-0)=1050000 Дж=1,05 Мдж
4) Вода
Q₄=Lm=23000000*2.5=57500000 Дж=57,5 МДж
Q=Q₁+Q₂+Q₃+Q₄=0.105+0.85+1.05+57.5=59.505 МДж
ответ: 59,505 МДж