М
Молодежь
К
Компьютеры-и-электроника
Д
Дом-и-сад
С
Стиль-и-уход-за-собой
П
Праздники-и-традиции
Т
Транспорт
П
Путешествия
С
Семейная-жизнь
Ф
Философия-и-религия
Б
Без категории
М
Мир-работы
Х
Хобби-и-рукоделие
И
Искусство-и-развлечения
В
Взаимоотношения
З
Здоровье
К
Кулинария-и-гостеприимство
Ф
Финансы-и-бизнес
П
Питомцы-и-животные
О
Образование
О
Образование-и-коммуникации
рита461
рита461
05.12.2021 03:41 •  Физика

Известно, что закрытая кастрюлька с порцией снега, внесённая с улицы в комнату, нагревается от уличной температуры −20 ∘C до −19 ∘C за 30 с. За какое время эта же порция снега, нагревшаяся до 0 ∘C, растает полностью, находясь в той же самой кастрюльке? ответ дайте в секундах, округлив до целого числа. Комнатная температура 25 ∘C. Удельная теплоёмкость льда cл=2100 Джкг⋅∘C, удельная теплота плавления льда λ=330 кДжкг. Считайте, что теплоёмкостью кастрюльки можно пренебречь.

👇
Ответ:
05DKuzmin
05DKuzmin
05.12.2021
Для решения данной задачи, нам необходимо использовать законы термодинамики и теплообмена. Найдем количество теплоты, которое необходимо передать веществу, чтобы поднять его температуру от -19 ∘C до 0 ∘C.

1. Для нахождения количества теплоты, используем формулу:
Q = mcΔT,
где Q - количество теплоты, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость вещества, ΔT - изменение температуры.

Массу вещества в кастрюльке обозначим как m1, а количество теплоты, необходимое для нагревания снега от -19 ∘C до 0 ∘C, обозначим как Q1. Теплоемкость льда обозначим как cл.

Массу вещества и удельную теплоемкость льда в данном случае можно считать постоянными, поэтому формула будет выглядеть следующим образом:

Q1 = m1cлΔT1,
где ΔT1 = 0 ∘C − (−19) ∘C = 19 ∘C.

Удельная теплоемкость льда равна 2100 Дж/кг⋅∘C и масса вещества в кастрюльке не изменилась, поэтому:

Q1 = m1 * 2100 * 19 Дж (1).

2. Зная количество теплоты, которое необходимо передать веществу, чтобы поднять его температуру от -19 ∘C до 0 ∘C, можно определить количество теплоты, необходимое для плавления льда.

Количество теплоты, необходимое для плавления льда, обозначим как Q2. Удельную теплоту плавления льда обозначим как λ.

Q2 = m1λ (2).

3. Общее количество теплоты, необходимое для нагревания снега от -20 ∘C до 0 ∘C и последующего его плавления, равно сумме Q1 и Q2:

Qобщ = Q1 + Q2.

Подставим значения Q1 и Q2 из (1) и (2) в (3):

Qобщ = m1 * 2100 * 19 Дж + m1λ.

4. Подставим значения удельной теплоты плавления льда λ = 330 кДж/кг и найдем общее количество теплоты Qобщ:

Qобщ = m1 * 2100 * 19 Дж + m1 * 330 кДж.

Для удобства расчетов, переведем единицы измерения удельной теплоты в Дж:

1 кДж = 1000 Дж.

330 кДж = 330000 Дж.

Qобщ = m1 * 2100 * 19 Дж + m1 * 330000 Дж.

5. Теперь мы знаем, что количество теплоты Qобщ передается веществу за время, равное 30 секундам. Если мы хотим найти время, за которое вещество полностью растает, зная Qобщ и время t, то мы можем использовать формулу:

Qобщ = mt,
где m - масса вещества, t - время.

Теперь нам нужно найти массу вещества m в кастрюльке.

m = m1.

6. Найти время t:

Qобщ = mt.

t = Qобщ / m.

Подставим значения:

t = (m1 * 2100 * 19 Дж + m1 * 330000 Дж) / m1.

m1 сокращается:

t = 2100 * 19 Дж + 330000 Дж.

7. Округлим ответ до целого числа секунд.

t = 39900 Дж + 330000 Дж.

t = 369900 Дж.

Ответ: время, за которое эта порция снега растает полностью, составляет 369900 секунд (округлено до целого числа).

Важно заметить, что в задаче не учитывается другие факторы, которые могут влиять на скорость плавления снега, такие как конвекция или теплоотвод через стены кастрюльки. Это упрощение задачи для целей обучения физике в школе.
4,5(69 оценок)
Проверить ответ в нейросети
Новые ответы от MOGZ: Физика
logo
Вход Регистрация
Что ты хочешь узнать?
Спроси Mozg
Открыть лучший ответ