До іть, благаю, фізика, механічні, електромагнітні хвилі

17 °C

Объяснение:

Дано:

Вода

mв = 0.05 кг

tв = 40 °C

cв = 4200 Дж/кг*°C

Лёд

mл = 0.1 кг

tл = -20 °C

tпл = 0 °C

cл = 2100 Дж/кг*°C

λ = 3 300 000 Дж/кг

Водяной пар

mвп = 0.01 кг

tвп = 100 °C

L = 2 300 000 Дж/кг

Найти:

t - ?

Qв = cв*mв*(t-tв) = 210t - 8400

Qл = cл*mл*(tпл-tл) + λ*mл + cв*mл*(t-tпл) = 4200 + 33 000 + 420t = 37200 + 420t

Qвп = L*mвп + cв*mвп*(t-tвп) = 23 000 + 42t - 4200 = 188 000 + 42t

Допуcтим, тепло отдает водяной пар. Пренебрегая теплоёмкостью калориметра:

Qв +Qл - Qвп = 0

210t - 8400 + 37 200 + 420t - 188 000 - 42t = 0

t ≅ 17 °C

Как-то подозрительно, что 17 градусов... Я наверное что-то неправильно сделала... эх

По определению: N = Q / t, где

N - мощность горелки,

t - искомое время,

Q - затраченное количество теплоты.

Разберемся поэтапно с Q.

На что наша горелка будет затрачивать энергию?

- плавление льда: λ m(л)

- нагрев образовавшейся воды до температуры кипения от начальной - нуля: c m(л) (100 - 0) = 100 c m(л)

- нагрев воды, которая уже находилась в сосуде: c m(в) (100 - 0) = 100 с m(в)

Таким образом, Q = λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в).

Запишем найденную формулу Q в формулу мощности:

N = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / t,

откуда искомое время t:

t = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / N.

Упростим выражение (выносим сотню и удельную теплоемкость воды за скобки):

t = ( λ m(л) + 100 c (m(л) + m(в)) ) / N,

t = ( 335*10^3 * 35*10^-2 + 10^2 * 42*10^2 * 9*10^-1) / 1,5*10^3,

t = (117250 + 378000) / 1,5*10^3,

t = (117,25 + 378) / 1,5 ≈ 330,16 c ≈ 5,5 мин