Чайную и столовую ложку из стали ненадолго погрузили в кипящую воду. изменилась ли внутрянняя энергия ложек? можно ли утверждать, что вэ столовой ложки изменилась на большую величину? объясните.
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:
Если считать, что плотность солёной воды больше, чем пресной, то думаю, что уровень повысится.
Если бы кубик был из солёной воды, то после таяния уровень не изменился бы, потому что получившийся объём растаявшей солёной воды, умноженный на плотность солёной воды равен массе куска солёного льда, равен объёму вытесняемой солёной воды пока кубик ещё плавает.
Но наш кубик из пресной воды, следовательно при той же массе (поэтому давая такой же подъём уровня в сосуде, как и солёный кубик) пресный растает в бОльший объём воды, чем растаял бы солёный, и это повысит уровень.
Может ошибаюсь, но думаю что так. Нужно будет попробовать при случае.
(1)
(2)
кг (3)
(4)
(5)
кг
