2. На графіку (мал. 2) схематично зображено зміну температури під час нагрівання шматка алюмінію масою 400 г. Яким процесам на графіку відповідають ділянки АВіВС? Чому дорівнює зміна внутрішньої енергії алюмінію на цих ділянках?будь ласка
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: (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 : (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: кг (3)
Составляем уравнение теплового баланса, приравниваем Q₁ и Q₂. При этом, согласно (3) выражаем m₃ через m₂ (4) Теперь из 4 выражаем m₂:
Резисторы R2 и R3 соединены параллельно. Их сопротивление, учитывая равенство R2 = R3, равно:
R23 = 1/(1/R2 + 1/R3) = 1/(1/R2 + 1/R2) = 1/(2/R2) = R2/2 = 6/2 = 3 Ом.
Резисторы R1 и R23 соединены последовательно, общее сопротивление цепи равно:
R1 + R23 = 6 + 3 = 9 Ом
Сила тока в цепи:
I = U/R123 = 9/9 = 1 A
Так как все резисторы одинаковы, то в разветвлённом участке будет протекать ток с силой тока вдвое меньшей, чем до разветвления:
I2 = I3 = I/2 = 1/2 = 0,5 A
Можно проверить. Сила тока при последовательном соединении одинакова в любой точке цепи. Тогда напряжение на разветвлённом участке цепи равно:
U23 = I*R23 = 1*3 = 3 В
Напряжение при параллельном соединении одинаково на обоих резисторах, тогда сила тока в R3:
U23 = U2 = U3
I3 = U3/R3 = 3/6 = 1/2 = 0,5 A
ответ: 0,5 А.
Тогда вода в сосуде, при охлаждении отдает количество теплоты Q₁:
(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 :
(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:
кг (3)
Составляем уравнение теплового баланса, приравниваем Q₁ и Q₂. При этом, согласно (3) выражаем m₃ через m₂
(4)
Теперь из 4 выражаем m₂:
(5)
Подставляя в (5) числовые значения, получаем:
кг
ответ: Исходная масса льда 0,201 кг=201 г.