В
Все
М
Математика
О
ОБЖ
У
Українська мова
Д
Другие предметы
Х
Химия
М
Музыка
Н
Немецкий язык
Б
Беларуская мова
Э
Экономика
Ф
Физика
Б
Биология
О
Окружающий мир
Р
Русский язык
У
Українська література
Ф
Французский язык
П
Психология
А
Алгебра
О
Обществознание
М
МХК
В
Видео-ответы
Г
География
П
Право
Г
Геометрия
А
Английский язык
И
Информатика
Қ
Қазақ тiлi
Л
Литература
И
История
vikinagirich
vikinagirich
06.05.2021 06:46 •  Физика

Вкалориметре, удельной теплоемкостью которого можно пренебречь, находится кусок льда массой 0,5 кг при температуре -10 градусов. какова должна быть масса пара, имеющего температуру 100 градусов, который необходимо впустить в калориметр, чтобы образовавшаяся вода имела температуру 20 градусов?

Показать ответ
Ответ:
AIDA196
AIDA196
15.01.2024 09:24
Для решения этой задачи мы можем использовать принцип сохранения энергии.

Сначала найдем количество теплоты, которое нужно передать льду, чтобы его нагреть до температуры плавления:

Q1 = m * L,

где Q1 - количество теплоты, m - масса льда, L - удельная теплота плавления льда. Для льда L = 334 кДж/кг.

Затем найдем количество теплоты, которое нужно передать воде, чтобы нагреть ее от температуры плавления до 20 градусов:

Q2 = m * c * ΔT,

где Q2 - количество теплоты, m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры. Для воды c = 4,18 кДж/(кг * °C).

Итак, общее количество теплоты, необходимое для нагрева льда и воды:

Qобщ = Q1 + Q2.

Удельную теплоемкость пара можно пренебречь, поэтому все количество теплоты, которое передается в калориметр, будет равно количество теплоты, которое мы получим, выпустив пар.

Мы знаем, что теплота передается по формуле:

Q = m * c * ΔT,

где Q - количество теплоты, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость, ΔT - изменение температуры.

Таким образом, количество теплоты, которое мы получим, выпустив пар, будет равно:

Qпара = mпара * c * ΔT,

где Qпара - количество теплоты, mпара - масса пара.

Теперь мы можем сравнить количество теплоты, которое нам нужно, с количеством теплоты, которое мы получим:

Qобщ = Qпара.

Заменим выражения для Qобщ и Qпара и решим уравнение:

Q1 + Q2 = mпара * c * ΔT.

Q1 = m * L = 0,5 кг * 334 кДж/кг = 167 кДж.

Q2 = m * c * ΔT = m * 4,18 кДж/(кг * °C) * (20 градусов - 0 градусов) = 83,6 кДж.

Теперь подставим известные значения в уравнение:

167 кДж + 83,6 кДж = mпара * c * (20 градусов - 100 градусов).

Теперь решим уравнение относительно mпара:

250,6 кДж = mпара * -80 градусов * 4,18 кДж/(кг * °C).

Упростим и решим уравнение:

250,6 кДж = -334 кДж/(кг * °C) * mпара * 80 градусов.

250,6 кДж = -26 720 кДж/(кг * °C) * mпара.

mпара = 250,6 кДж / (-26 720 кДж/(кг * °C)).

mпара ≈ -0,0094 кг.

Таким образом, масса пара, имеющего температуру 100 градусов, которую нужно впустить в калориметр, чтобы образовавшаяся вода имела температуру 20 градусов, будет примерно -0,0094 кг.

Однако, полученный результат является отрицательным и не имеет физического смысла. Вероятно, в данной задаче произошла ошибка или упущение.
0,0(0 оценок)
Популярные вопросы: Физика
Полный доступ
Позволит учиться лучше и быстрее. Неограниченный доступ к базе и ответам от экспертов и ai-bota Оформи подписку
logo
Начни делиться знаниями
Вход Регистрация
Что ты хочешь узнать?
Спроси ai-бота