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:
Взял g = 10 Н/кг, потому что получаются красивые числа. Если тебе обязательно нужно брать за 9,8, то просто подставь это значение и умнож снова. Ход решения не меняется
Рассмотрим задачу, используя закон сохранения энергии.
1) Е полная до = Е полная после
Е полная до = Е кинетическая ( =0, потому что тело не имеет скорости) + Е потенциальная = Е потенциальная
Е полная после = Е кинетическая + Е потенциальная ( =0, потому что тело не находится на высоте) = Е кинетическая
=>
Е потенциальная = Е кинетическая
Е потенциальная = m×g×h
Е кинетическая = m×g×h
(Подставляем значения в форму в СИ)
Е кинетическая = 0,17 кг × 10 Н/кг × 1,8 м = 3,06
2) Е кинетическая = m×v²/2
(Выражаем скорость из уравнения)
v² = 2×E кин. / m
v² = 2 × 3,06 Дж / 0,17кг = 36
v = 6 м/с
ответ: Е кинетическая = 3,06 Дж, скорость перед ударом равна 6 м/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:
(5)
Подставляя в (5) числовые значения, получаем:
кг
ответ: Исходная масса льда 0,201 кг=201 г.
Взял g = 10 Н/кг, потому что получаются красивые числа. Если тебе обязательно нужно брать за 9,8, то просто подставь это значение и умнож снова. Ход решения не меняется
Рассмотрим задачу, используя закон сохранения энергии.
1) Е полная до = Е полная после
Е полная до = Е кинетическая ( =0, потому что тело не имеет скорости) + Е потенциальная = Е потенциальная
Е полная после = Е кинетическая + Е потенциальная ( =0, потому что тело не находится на высоте) = Е кинетическая
=>
Е потенциальная = Е кинетическая
Е потенциальная = m×g×h
Е кинетическая = m×g×h
(Подставляем значения в форму в СИ)
Е кинетическая = 0,17 кг × 10 Н/кг × 1,8 м = 3,06
2) Е кинетическая = m×v²/2
(Выражаем скорость из уравнения)
v² = 2×E кин. / m
v² = 2 × 3,06 Дж / 0,17кг = 36
v = 6 м/с
ответ: Е кинетическая = 3,06 Дж, скорость перед ударом равна 6 м/с