Сколько энергии требует затратить на превращение в воду бруска льда массой 1,3 кг, находившегося при температуре 0 °C. (удельная теплота плавления льда 340000 Дж/кг)

Задать во Войти

АнонимФизика31 января 18:37

В горелке сжигается топливо массой m1. КПД горелки n. Полезная теплота Q передается куску меди, массой m2. В результате

чего его температура T повышается от T1 до T2. Нагретую медь кладут на большую льдину при T=273 К. Масса образовавшейся воды m3. дано: дерево m1 = 349г m2 = 8 кг T1 = 285К m3 = 1,16кг Найти: n Q T2

ответ или решение

Данные: m1 (масса сгоревшего топлива (сухих дров)) = 349 г = 0,349 кг; m2 (масса куска меди) = 8 кг; Т1 (исходная температура куска меди) = 285 К; m3 (масса образовавшейся воды) = 1,16 кг; T (первоначальная температура льдины) = 273 К.

Постоянные: qд (уд. теплота сгорания сухих дров) = 107 Дж/кг; См (уд. теплоемкость меди) = 400 Дж/(кг*К); λ (уд. теплота плавления льда) = 34 * 104 Дж/кг.

1) Теплота, полученная большой льдиной от куска меди (полезная теплота): Q = λ * m3 = 34 * 104 * 1,16 = 39,44 * 104 Дж = 394,4 кДж.

2) Конечная температура куска меди: T2 = Q / (Cм * m2) + Т = Q / (Cм * m2) + Т = 39,44 * 104 / (400 * 8) + 273 = 396,25 К.

3) КПД горелки: η = Q / Qд = Q / (qд * m1) = 39,44 * 104 / (107 * 0,349) = 0,113 или 11,3%.

Сопротивление проволоки:

            R = ρL/S,  где ρ = 0,018 Ом·мм²/м  - удельное сопр. меди

                                    L - длина проволоки, м

                                    S - площадь поперечного сечения, мм²

Тогда:  L/S = R/ρ = 50 : 0,018 ≈ 2777,8

Объем проволоки:

            V = m/ρ₁  где m = 300 г - масса проволоки

                                   ρ₁ = 8,9 г/см³  - плотность меди

             V = 300 : 8,9 ≈ 33,7 (см³)

Так как V = LS  и  L = 2777,8 · S, то:

              2777,8 · S² = 33,7

              S² = 0,0121

              S = 0,11 (мм²)      L = 2777,8 · 0,11 = 305,6 (м)