Какое количество тепла пошло на приготовление в полярных условиях чая из льда массой 2 кг, взятого при температуре -40 градусов по шкале Цельсия, если учесть, что из чайника выкипело 200 г воды (потерями тепла на окружающую среду пренебречь)
В момент соударения у лёгкого шара была некоторая скорость V. Т.к. его масса составляет четвёрть от общей массы двух шаров, то скорость центра масс в этот момент равна V/4; а скорость тяжёлого шара в системе центра масс равна -V/4. После соударения скорость тяжёлого в системе центра масс шара поменяет направление на обратное, а в лабораторной системе отсчёта она станет равной V/4+V/4=V/2. То есть вдвое меньшей, чем обладал лёгкий шар. Т.к. кинетическая энергия пропорциональна квадрату скорости, то тяжёлый шар поднимется только на четверть радиуса, то есть на 12.5 см.
Первая задача:
Дано:
m=10 кг
c2=4200 дж/кг*с
c1=2100 дж/кг*с
t1=-20 c
t2=0 c
t3=15 c
λ=3,4*10⁵ Дж/кг
Найти:
Q - ?
1. Нагревание льда от -20с до 0с: Q1=c1m(-t1-t2) Q1=2100*10*(-(-20)-0)=2100*10*20=420 000 Дж
2. Плавление льда: Q2=λm Q2=3,4*10⁵*10=34*10⁵=3 400 000 Дж
3. Нагревание воды от 0с до 15с: Q3=c2m(t3-t2) Q3=4200*10*(15-0)=4200*10*15=630 000 Дж
Q=Q1+Q2+Q3 Q= 420 000+3 400 000+ 630 000 = 4 450 000 Дж = 4 450 кДж
ответ: На приготовление пошло 4 450 кДж энергии.
Вторая задача:
Дано:
L=2,3*10⁶ Дж/кг
m=10 кг
t1=100 c
t2=20c
c=4200 Дж/кг*с
Найти:
Q-?
1.Конденсация водяного пара Q1=-Lm Q1=-2,3*10⁶*10=-23 000 000 Дж
2. Охлаждение воды от 100с до 20с Q2=cm(t2-t1) Q2=4200*10*(20-100)=4200*10*(-80)=-3 360 000 Дж
Q=Q1-Q2 Q=-23 000 000-(3 360 000)= -26 360 000 Дж=-26 360 кДж
ответ: Выделяется 23 360 кДж энергии