3. Свого часу давньогрецький математик, фізик і механік Архімед запропонував іб вимірювання площі фігури, яка має неправильну геометричну форму, за до точних терезів. Спробуйте відновити цей іб і пояснити його.

👇

Увидеть ответ

Открыть все ответы

Ответ:

IUcenhik

14.04.2020

m1 = 12кг - масса воды в калориметре

t1 = 5°C - температура воды в калориметре

m2 = 0,5 кг - масса пара

t2 = 150 °C - температура пара

Сп = 2300 Дж/(кг· °С) - теплоёмкость пара

Св = 4190 Дж/(кг· °С) - теплоёмкость воды

r = 22,6 · 10⁵ Дж/кг - теплоёмкость парообразования

t3 - ? - температура теплового баланса

Сначала пар охладился до tкип = 100°С, при этом он отдал энергию Q1

Q1 = Cп · m2 · (t2 - tкип) = 2300 · 0,5 · (150 - 100) =

= 57500 = 0,575 · 10⁵ (Дж)

Затем пар сконденсировался и превратился в воду, при этом он отдал энергию Q2 = r · m2 = 22,6 · 10⁵ · 0,5 = 11,3 · 10⁵ (Дж)

После этого вода массы m2 охладилась до температуры t3, отдав энергию Q3 = Cв · m2 · (tкип - t3)

Вода в калориметре нагрелась до температуры t3, поглотив энергию

Q4 = Cв · m1 · (t3 - t1)

Уравнение теплового баланса имеет вид:

Q1 + Q2 + Q3 = Q4

Q1 + Q2 + Cв · m2 · (tкип - t3) = Cв · m1 · (t3 - t1)

Q1 + Q2 + Cв · m2 · tкип - Cв · m2 · t3 = Cв · m1 · t3 - Cв · m1 · t1

Cв · m1 · t3 + Cв · m2 · t3 = Q1 + Q2 + Cв · m2 · tкип + Cв · m1 · t1

t3 = (Q1 + Q2 + Cв · (m2 · tкип + m1 · t1)) : (Cв · (m1 + m2)) =

= (0,575 · 10⁵ + 11,3 · 10⁵ + 4190 · (0.5 · 100 + 12 · 5)) : (4190 · (0.5 + 12) =

= (0,575 · 10⁵ + 11,3 · 10⁵ + 4,609 · 10⁵) : 0.52375 · 10⁵ ≈ 31°

ответ: ≈ 31°С

4,8(45 оценок)

Ответ:

ания7

14.04.2020

По определению: N = Q / t, где

N - мощность горелки,

t - искомое время,

Q - затраченное количество теплоты.

Разберемся поэтапно с Q.

На что наша горелка будет затрачивать энергию?

- плавление льда: λ m(л)

- нагрев образовавшейся воды до температуры кипения от начальной - нуля: c m(л) (100 - 0) = 100 c m(л)

- нагрев воды, которая уже находилась в сосуде: c m(в) (100 - 0) = 100 с m(в)

Таким образом, Q = λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в).

Запишем найденную формулу Q в формулу мощности:

N = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / t,

откуда искомое время t:

t = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / N.

Упростим выражение (выносим сотню и удельную теплоемкость воды за скобки):

t = ( λ m(л) + 100 c (m(л) + m(в)) ) / N,

t = ( 335*10^3 * 35*10^-2 + 10^2 * 42*10^2 * 9*10^-1) / 1,5*10^3,

t = (117250 + 378000) / 1,5*10^3,

t = (117,25 + 378) / 1,5 ≈ 330,16 c ≈ 5,5 мин

4,7(74 оценок)

Это интересно:

Образование

11.03.2020

Водитель ехал с постоянной скоростью из города А в город Б...

Образование

06.04.2022

В треугольнике АВС проведена биссектриса АК...

Образование

05.08.2020

Решить систему уравнений x2 + xy +y2 = 13...

Образование