23. Начертите в тетради таблицу из двух столбцов, первый из которых приведён ниже. Во втором столбце расположите в
соответствии с первым столбцом следующие слова: раскаты
грома, взлёт ракеты, мерцание звёзд, кипение воды, лай со-
баки, трель звонка, сияние Солнца, разряд молнии, таяние
льда, течение реки, взаимодействие магнитов, электрический
ток в проводах, поворот стрелки компаса.
Механические явления
Тепловые явления
Звуковые явления
Электрические явления
Магнитные явления
Оптические явления
Что же нам известно?
T1 = 0 C;
T2 = 20 C;
Q1 = 100 000 Дж;
Q2 = 75 000 Дж;
T3 - ?
Составим уравнение теплового баланса для проделаного експеримента. Обозначим массу куска льда m.
Q1 = L*m + c*m*(T2-T1);
где L = 335 000 Дж/кг - удельная теплота плавления льда,
c = 4200 Дж/К/кг - удельная теплоемкость воды (по условию, кусок льда растал, поэтому до 20 С мы нагреваем уже воду) .
С этого уравнения нам нужно извлечь масу куска льда.
Q1 = m * (L + c*T2);
m = Q1 / (L + c*T2);
m = 100 000 / (335 000 + 4200 * 20) = 100 / 419 =~ 0.24 (кг) (единици соблюдены правильно) .
Проверим, можно ли растопить кусок льда такой массы теплотой Q2.
m * L = 335 000 Дж/кг * (100 / 419) кг = 79 952 Дж =~ 80 КДж.
Как видим, теплоты Q2 будет недостаточно, так как Q2 = 75 КДж < 80 КДж, а это значит, что растанет не весь лед, поэтому внутри калориметра будет и лед, и вода, а температура останется прежней - 0 градусов по Цельсию.
Сколько будет льда и воды или их отношение - это уже другой вопрос.
m=0,3 кг -масса воды по условию,
"дкльта"t=80 Кельвинов-ращеость температур,тоже дано по условию,считаем Q.
Q=4200*0,3×80=100800Дж.
2. с другой стороны,мы будем брать это тепло,причем на все 100%(так как по условию потерь нет) от работы плитки,значит Q=A,
вспоминаем электричество,работа тока определяется по формуле.
А=U*I*t,
где U=220 В -напряжение по условию,
I=1,2А - сила тока по условию,
t -время действия тока,которое и ищем , тогда получим
t=A/(U*I)=Q/(U*I)=100800/(220*1,2)=382 cекунды=6,4 минуты