дано:
m₁=10 кг
t₁=10°c
t₂=-50°c
t=-4°c
c₁=4200дж/(кг·°с)
λ=330000дж/кг
с₂=2100дж/(кг·°с)
знайти m₂-?
розв³язання
q₁=q₂₊q₃
c₁m₁(t₁₋t)=c₂m₂(t₂₋t)+λm₂
m₂=c₁m₁(t₁-t)/c₂(t₂₋t)₊λ
m₂=4200дж/(кг·°с)·10 кг·(10°°c))/2100дж/(кг·°с)·(-50°°c))+330000дж/кг=588000/(-96600)+330000=39,38кг
1. Закон сохранения механической энергии:
энергия не создаётся из ничего и не исчезает, а только переходит из потенциальной в кинетическую энергию, и наоборот.
Если изолированные от внешнего воздействия тела взаимодействуют между собой силами притяжения и упругости, то их полная механическая энергия остаётся неизменной во время движения, то есть всегда оправдывается соотношение: E = E п + Е к = const.
2. Закон сохранения механической энергии выполняется только тогда, когда тела в замкнутой системе взаимодействуют между собой консервативными силами, то есть силами, для которых можно ввести понятие потенциальной энергии.
Для пара: m1 = 10 г, m2 = 100 г.
Ур-ие тепл. баланса для первой порции пара: М*с*(Т°1 - Т°0) = L* m1 + m1*c*(100° - T°1).
Оно отражает: тепло, полученное водой М, равно теплоте, отданной паром m1 при конденсации при темпер. 100°С и последующим охлаждением образовавшейся воды от 100° до общей температуры Т°1.
Выразим Т°1 из него:
Т°1 =[ Lm1 + c(MT°o + 100°m1)]/(c*(M + m1)) = [2,256*10^6*0,01 + 4,19*10^3*(0,5*20 + 100*0,010)]/(4,19*10^3*0,510) = 32,1°. Суммарная масса стала 110 г.
Видим, что 10 грамм пара нагрели смесь на 12 градусов. Ясно, что 100 г должны бы были нагреть ее выше 100°С.
Тут логично сосчитать сначала, сколько теплоты потребует масса М для нагрева до 100°С, потом сосчитать, сколько граммов (m) пара при100° нужно для этого сконденсировать. А именно:
с*М*(100° - Т°о) = L*m.
m = с*М*(100° - Т°о) /L = 4,19*10^3*0,5*80/(2,256*10^6) = 0,074 кг = 74 г.
В итоге, в этом случае масса станет 500+74=574 г с температурой 100°С. Остальной пар "улетучится".