Визначте початкову масу льоду в калориметрі за температури 0С, якщо після впускання 20 г водяної пари з температурою 100С температура води в калориметрі піднялася до 31С. Питома теплоємність води 4200 Дж/(кг*С), питома теплота плавлення льоду 330 кДж/кг, питома теплота пароутворення 2300 кДж/кг. Відповідь подати в кг і округлити до десятих.
R₁ = 259.8 H; R₂ = 150 H
Объяснение:
Будем считать, угол между левой и правой опорными плоскостями равен 90°.
G = 300H
R₁ - ? - реакция правой опорной плоскости (направлена перпендикулярно этой плоскости по её внешней нормали)
R₂ - ? - реакция левой опорной плоскости (направлена перпендикулярно этой плоскости по её внешней нормали)
Очевидно, что R₁ ⊥ R₂
Проецируем систему сил на направление R₁
R₁ - G · cos 30° = 0
R₁ = G · cos 30° = 300 · 0.866 = 259.8 (H)
Проецируем систему сил на направление R₂
R₂ - G · sin 30° = 0
R₂ = G · sin 30° = 300 · 0.5 = 150 (H)
Этот процесс состоит из двух: сначала этот кусок надо нагреть до температуры плавления, а затем расплавить.
Q = Q1 + Q2.
Q1 - нагревание, Q2 - плавление.
Q1 = c·m·Δt, Q2 = L·m.
Q = c·m·Δt + L·m.
c = 250 Дж/кг·°С - удельная теплоемкость олова
m = 200 г = 0.2 кг - масса
Δt = t2 - t1
t1 = 32°C
t2 = 232°C - температура плавления олова
L = 58·10³ Дж/кг - удельная теплота плавления олова
Q = 250 Дж/кг·°С * 0,2 кг * (232°С - 32°С) + 58·10³ Дж/кг * 0,2 кг =
250 * 0,2 * 200 + 11,6·10³ = 10·10³ + 11,6·10³ = 21,6·10³ (Дж)
ответ: 21,6·10³ Дж