Объяснение:
1)По уравнению теплового баланса
Q1+Q2+Q3=0. ( Q1-количество теплоты, полученное льдом для плавления, Q2 -количество теплоты, полученное водой. полученной из льда, для нагревания от t1=0град, до температуры. которая установилась в сосуде t ., Q3-количество теплоты, отданное водой, при остывании от температуры t2=60град, до температуры t .)
Q1=лямбда *m1. ( лямбда - удельная теплота плавления льда=334000Дж/кг, m1-масса воды=0,05кг ,)
Q2=c*m1*(t - t1). ( c -удельная теплоемкость воды=4200Дж/кг*град, )
Q3=c*m2*(t - t2). ( m2- масса горячей воды=60град) . Подставим
лямбда*m1 + c*m1*( t - t1) + c*m2*( t - t2)=0. раскроем скобки и выразим t .
лямбда *m1 + c*m1*t - c*m1*t1 + c*m2*t - c*m2*t2 =0.
c*m1*t + c*m2*t = c*m1*t1 + c*m2*t2 - лямбда*m1.
t*(c*m1 +c*m2 ) = c*m1*t1 + c*m2*t2 - лямбда*m1.
t= (c*m1*t1 + c*m2*t2 - лямбда*m1 ) / (c*m1 +c*m2).
t=(4200*0,05 *0 +4200*2*60 - 334000*0,05) / ( 4200*0,05 + 4200*2)=56,597град.
Объяснение:
Чтобы превратить лёд при температуре -10 градусов в воду при температуре 10 градусов необходимо сообщить телу количество теплоты Q, которое будет затрачено на нагревание льда до температуры плавления, плавление льда, а затем нагревание воды до температуры 10 градусов.
Q = Q1 + Q2 + Q3
Q1 = c_льда * m * (0 - (-10)) = 2100 * 10 * 10 = 210000 Дж
Q2 = λm = 330000 * 10 = 3300000 Дж
Q3 = c_воды * m * (10 - 0) = 4200 * 10 * 10 = 420000 Дж
Q = 3300000 + 420000 + 210000 = 3930000 Дж
Чтобы получить такое количество теплоты сжигаются дрова. Поскольку КПД печи 40%, то количество теплоты выделяющееся при сжигании дров найденное по формуле qm где m - масса дров, а q - удельная температура сгорания дерева необходимо умножить на 0.4, поскольку только 40% теплоты будет затрачено на нагревание и плавление льда, а также нагревание воды.
0.4 qm = 3930000
qm = 9825000
q = 1 * 10^7 (^ это степень)
то
1* 10^7 * m = 9825000
m = 0.9825 кг
То есть нам надо сжечь 0.9825 килограмм дерева чтобы 10 кг льда, взятого при -10 градусах превратить в воду при 10 градусах