Решение. Определим энергию которая необходима для плавления льда взятого при температуре плавления: Qл = m1∙λ (1).λ = 33∙104 Дж/кг. Qл = 16,5∙104 Дж. Определим количество теплоты которая выделится при остывании воды от 80 0С до 0 0С: Qв = с∙m2∙(t2 – t1) (2).с = 4200 Дж/кг∙0С. Qв = -3,36∙104 Дж. Количество теплоты которое выделится при остывании воды от 80 0С до 0 0С меньше чем энергия которая необходима для плавления льда взятого при температуре плавления. Часть льда расплавится, часть останется в твердом состоянии. Энергия которая выделится при остывании воды пойдет на плавление части льда. Определим массу льда который расплавится:QB=m⋅λ, m=QBλ.m = 0,102 кг.
Температурная шкала Цельсия связана с абсолютной температурной шкалой Кельвина соотношением:
T°K = T°C + 273,15
Тогда:
Т°К = 27 + 273,15 ≈ 300°К
По поводу условия: температура кипения воды на Земле, конечно, падает с уменьшением атмосферного давления. Однако, даже на высоте 8900 м над уровнем моря (максимальная высота поверхности Земли) вода будет кипеть при 70°С.
Вообще, формула для расчета температуры кипения воды в зависимости от высоты над поверхностью Земли, достаточно сложна, так как учитывает, помимо высоты еще много параметров (температура воздуха, плотность водяных паров, и т.п.)
Примерное значение высоты над уровнем моря, при котором вода кипит при 27°С: 23 км.
Определим энергию которая необходима для плавления льда взятого при температуре плавления:
Qл = m1∙λ (1).λ = 33∙104 Дж/кг.
Qл = 16,5∙104 Дж.
Определим количество теплоты которая выделится при остывании воды от 80 0С до 0 0С:
Qв = с∙m2∙(t2 – t1) (2).с = 4200 Дж/кг∙0С.
Qв = -3,36∙104 Дж.
Количество теплоты которое выделится при остывании воды от 80 0С до 0 0С меньше чем энергия которая необходима для плавления льда взятого при температуре плавления.
Часть льда расплавится, часть останется в твердом состоянии. Энергия которая выделится при остывании воды пойдет на плавление части льда.
Определим массу льда который расплавится:QB=m⋅λ, m=QBλ.m = 0,102 кг.
Температурная шкала Цельсия связана с абсолютной температурной шкалой Кельвина соотношением:
T°K = T°C + 273,15
Тогда:
Т°К = 27 + 273,15 ≈ 300°К
По поводу условия: температура кипения воды на Земле, конечно, падает с уменьшением атмосферного давления. Однако, даже на высоте 8900 м над уровнем моря (максимальная высота поверхности Земли) вода будет кипеть при 70°С.
Вообще, формула для расчета температуры кипения воды в зависимости от высоты над поверхностью Земли, достаточно сложна, так как учитывает, помимо высоты еще много параметров (температура воздуха, плотность водяных паров, и т.п.)
Примерное значение высоты над уровнем моря, при котором вода кипит при 27°С: 23 км.