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
Объяснение:
R2=Ucd/I2=160/10=16 Ом
U4=U5=I4*R4=7.5*16=120 В
U3=Ucd-U4=160-120=40 B
I3=I1-I2=20-10=10A
R3= U3/I3=40/10=4 Ом
U1=Uab-Ucd=200-160=40 B
R1=U1/I1=40/20=2 Ом
Rcb=Ucd/I1=160/20=8 Ом
Rab=Rcd+R1=8+2=10 Ом
I5=I3-I4=10-7.5=2.5 A
R5=U5/I5=120/2.5= 48 Ом
P=Uab*I1=200*20=4000 Ватт =4 кВт.