2. Дано: m = 1.5 кг t к. = 20 t н. = 420 Лямбда - 12 *10^4 Дж/кг c = 380 Дж/кг*с Найти: Q = ? Решение: Q= Q1+ Q2 Q 1 = лямбда * m = 180000 (Дж) Q2 = cm(tк.-tн.)=380*1.5*400=228000 Q = 180000+228000=408000 (Дж) ответ: 408000 Дж. 3. Дано: m = 200 г = 0.2 кг t н. = 50 t к. = 100 q = 30*10^6 Дж/кг c = 4200 Дж/кг*с L = 2.3*10^6 Дж/кг Найти: m = ? Решение: Q1=Q2 Q1=cm(t к. - t н.) + Lm Q2=qm cm(t к. - t н.) = qm m= cm(t к. - t н.)/q m = 4200*0,2*50 + 2300000*0.2/45000000=0.011 (кг) ответ: 0.011 кг. 4. Дано: c воды = 4200 Дж/кг*с с льда = 2100 Дж/кг*с m = 0.2 кг t н. = -10 t пл = 0 t кон. = 50 "Лямбда" - 34*10^4 дж/кг "Эта" - 12.5% = 0.125 q = 27000000 Дж/кг Найти: Q=Q1+Q2+Q3 Q1=cmΔt = 2100*2*10=42000 (Дж) Q2="лямбда" * m = 34*10^4*2=680000 (Дж) Q3=cmΔt = 4200*2*50=4200000 (дж)
Q= 42000+68000+4200000=4922000 (дж) m= Q/"эта"*q m = 4922000/0.125*27000000 =0.33 (кг) ответ: 0.33 кг.
Итак, что у нас происходит. Кусок льда, оказавшись в воде, сначала нагревается до температуры плавления, затем тает. При этом вода в сосуде охлаждается. Коль лед не весь растаял, есть основания полагать, что процесс завершился при температуре 0° С. Тогда вода в сосуде, при охлаждении отдает количество теплоты Q₁: (1) Тут: с₁ - удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·К) m₁ - масса воды 1 кг (1л - 1кг) T₀ - начальная температура воды 10°С T₁ - конечная температура воды и льда 0°С
Лед принял количество теплоты Q₂ : (2) Где: с₂ - удельная теплоемкость льда 2060 Дж/(кг·К) m₂ - начальная масса льда T₂ - начальная температура льда -20°С T₁ - конечная температура воды и льда 0°С m₃ - масса растаявшего льда. λ - удельная теплота плавления льда 334*10³ Дж/кг При этом: кг (3)
Составляем уравнение теплового баланса, приравниваем Q₁ и Q₂. При этом, согласно (3) выражаем m₃ через m₂ (4) Теперь из 4 выражаем m₂:
(1)
(2)
кг (3)
(4)
(5)
кг
Находим Qнагревателя = 4000 Дж