С. для закалки нагретую до 973градусов к стальную деталь массой 3кг опустили в воду массой 20кг при температуре 20гр цельсия. до какой температуры нагреется вода?
С₁ = 4200 Дж на кг на град удельная теплоёмкость воды λ = 2256000 Дж на кг удельная теплота парообразования воды t₁ = 20 C начальная температура воды t₃ = 100 C температура кипения воды m₁ = 20 кг масса воды С₂ = 500 Дж на кг на град удельная теплоёмкость стали t₂ = 973 C начальная температура стали m₂ = 3 кг масса стали Определим, какая масса воды нагрелась до температуры кипения и испарилась при охлаждении стальной детали до температуры 100 градусов m' = m₂C₂(t₂ - t₃)/(C₁(t₃ - t₁) + λ) = 3*500*873/(4200*80 + 2 256 000) = 1 309 500/2 592 000 = 0.5 кг Оставшаяся вода с массой m = m₁ - m' = 19.5 кг и с температурой t₁ = 20 будет охлаждать стальную деталь с температурой t₃ = 100 C массы m₂ = 3 кг Это уже простая задача и решается она шаблонным образом. m₂C₂(t₃ - t₀) = mC₁(t₀ - t₁) Устоявшаяся температура t₀ = (m₂C₂t₃ + mC₁t₁)/(m₂C₂ + mC₁) = (3*500*100 + 19.5*4200*20)/(3*500 + 19.5*4200) = 21.5 C
Существуют две основные причины возникновения трения. Первая причина заключается в неровности соприкасающихся тел. Когда одно тело скользит или катится по поверхности другого, эти неровности цепляются друг за друга и возникает некоторая сила, которая препятствует движению. Другая причина трения - взаимное притяжение молекул соприкасающихся тел. Если поверхности обработаны хорошо, то при соприкосновении часть их молекул располагается так близко друг к другу, что заметно начинают проявляться силы притяжения между молекулами. Таким образом, вторая причина трения имеет молекулярную природу
Не возможен, это следует из законов термодинамики. Тепло передается от более нагретых тел к менее нагретым. Обратный процесс не является естественным, например холодильник, так как если при отборе тепла в холодильнике совержается работа.
Далее постулаты, следуют из второго закона термодинамики:
Постулат Клаузиуса. Процесс, при котором не происходит других изменений, кроме передачи теплоты от горячего тела к холодному, является необратимым, то есть теплота не может перейти от холодного тела к горячему без каких либо других изменений в системе. Это явление называют рассеиванием или дисперсией энергии.
Постулат Кельвина. Процесс, при котором работа переходит в теплоту без каких либо других изменений в системе, является необратимым, то есть невозможно превратить в работу всю теплоту, взятую от источника с однородной температурой, не проводя других изменений в системе.
λ = 2256000 Дж на кг удельная теплота парообразования воды
t₁ = 20 C начальная температура воды
t₃ = 100 C температура кипения воды
m₁ = 20 кг масса воды
С₂ = 500 Дж на кг на град удельная теплоёмкость стали
t₂ = 973 C начальная температура стали
m₂ = 3 кг масса стали
Определим, какая масса воды нагрелась до температуры кипения и испарилась при охлаждении стальной детали до температуры 100 градусов
m' = m₂C₂(t₂ - t₃)/(C₁(t₃ - t₁) + λ) = 3*500*873/(4200*80 + 2 256 000) = 1 309 500/2 592 000 = 0.5 кг
Оставшаяся вода с массой
m = m₁ - m' = 19.5 кг и с температурой t₁ = 20 будет охлаждать стальную деталь с температурой t₃ = 100 C массы m₂ = 3 кг
Это уже простая задача и решается она шаблонным образом.
m₂C₂(t₃ - t₀) = mC₁(t₀ - t₁)
Устоявшаяся температура
t₀ = (m₂C₂t₃ + mC₁t₁)/(m₂C₂ + mC₁) = (3*500*100 + 19.5*4200*20)/(3*500 + 19.5*4200) = 21.5 C