Три длинных тонких стержня движутся перпендикулярно самим себе
со скоростями по модулю равными V. В некоторый момент стержни образовaли равносторонний треугольник со стороной а. Через какое
время конструкция перевернется и стержни снова образует равносторонний треугольник со стороной а?
Дано:
m=2,5 кг
t₁= -20 °С
c₁=2100 Дж/(кг °С)
λ=340 кДж=340000 Дж
L=23 МДж=23000000 Дж
Q-?
Ну давай смотреть, что происходит с кубиком льда:
1)от -20°С до 0°С он нагревается;
2)при 0°С он плавится (тает/превращается в воду);
3) от 0°С до 100°С нагревается вода;
4) при 100°С вода кипит (испаряется/превращается в пар)
Для решения еще нужно знать удельную теплоемкость воды: с₂=4200 Дж/(кг °С)
Итак
1) Лед
Q₁=c₁mΔt₁=2100*2,5*(0-(-20))=2100*2,5*20=105000 Дж=0,105 МДж
2) Лед:
Q₂=λm=340000*2.5=850000 Дж=0,85 МДж
3) Вода:
Q₃=c₂mΔt₂=4200*2,5*(100-0)=1050000 Дж=1,05 Мдж
4) Вода
Q₄=Lm=23000000*2.5=57500000 Дж=57,5 МДж
Q=Q₁+Q₂+Q₃+Q₄=0.105+0.85+1.05+57.5=59.505 МДж
ответ: 59,505 МДж
m=2,5Кг
t= -20
c=2100
λ=340кДж=340000Дж
L=23МДж=23000000Дж
∑ E - ?
Необходимо понимать, что так взять кусок льда и превратить в пар мы не можем: нужно рассчитать каждое явление: нагревание льда, плавление льда, нагревание воды, парообразование
Мы имеем лёд массой 2,5 кг и его температура составляет - 20c.
Значит, чтобы его расплавить, нужно нагреть до температуры плавления - 0С
Давайте приступим.
Q=CM(t2-t1)
C - удельная теплоемкость, M - масса, Δt - разница температур
Q= 2100*2,5*(-20)=-105000 Дж
Нагрели, вперёд плавить!
Q= λm
λ - удельная теплота плавления; m - масса
Q=340000*2,5=850000 Дж
Расплавили, получили водицу. Греем воду до температуры кипения, так как при ней начинается парообразование
Q=cmΔt
Q=4200(теплоемкость воды)*2,5*100=1050000Дж
Вода кипит, давайте парить
Q=Lm
L - удельная теплота парообразования
Q=23000000*2,5=57500000 Дж
Отлично, вода как испарилась, хотя она и так испарилась ☻
Сколько теплоты выделилось при всех этих процессах?
Считаем
Q1+Q2+Q3+Q4=0
-105000+850000+1050000+57500000=
59295000 Дж=59,3 МДж