t ≈ -5.36°C
Объяснение:
С = 1,5 кДж/°С = 1500 Дж/°С
t₁ = 20°С
m₁ = 100 г = 0,1 кг
t₂ = -30°С
λ₁ = 3.4⋅10⁵ Дж/кг
с₁ = 2100 Дж/(кг·°С)
с₂ = 4200 Дж/(кг·°С)
t - ? - температура установившегося теплового равновесия
Энергия, затраченная на нагревание льда до температуры плавления
Q₁ = c₁ · m₁ · (0 - t₂) = 2100 · 0.1 · 30 = 6 300 (Дж)
Энергия, затраченная на таяние льда
Q₂ = λ₁ · m₁ = 340 000 · 0.1 = 34 000 (Дж)
Энергия, затраченная на нагревание воды, получившейся изо льда
Q₃ = c₂ · m₁ · (t - 0) =4200 · 0.1 · t = 420t₃
Энергия, отданная сосудом с водой при охлаждении
Q₄ = C · (t₁ - t₃) = 1500 · (20 - t) = 30 000 - 1500 t
Уравнение теплового баланса
Q₁ + Q₂ + Q₃ = Q₄
6 300 + 34 000 + 420 t = 30 000 - 1500 t
1920 t = -10 300
t ≈ -5.36°C
1) Дано
t1= -20 °C
m= 150 г= 0,15 кг
t2=22°С
c=2500 Дж/кг•°С - удельная теплоемкость спирта
Найти
Q=?
Решение
Q=cm(t2-t1)
Q=2500•0,15•(22-(-20))=2500•0,15(22+20)= 15750 Дж
2) Дано
∆t= 5°C
Q= 199500 Дж
c=4200 Дж/кг•°С - удельная теплоемкость воды
Найти
m=?
Решение
Q=cm∆t=>m=Q/(c∆t)
m= 199500/(4200•5)=9,5 кг
3) Дано
mб=3кг - масса бензина
mа=2кг - масса антрацита
qб=4,6×10⁷ Дж/кг - удельная теплота сгорания бензина
qа=3×10⁷ Дж/кг - удельная теплота сгорания антрацита
Найти
Qб>Qa
Решение
Qб= mб•qб= 3•4,6×10⁷=13,8×10⁷ Дж
Qa= ma•qa= 2•3×10⁷=6×10⁷ Дж
Qб/Qa=13,8×10⁷/6×10⁷= 2,3
2,3Qб>Qa
Это означает что при сжигании бензина 2,3 больше выделяется тепла, чем при сжигании антрацита.