Question

Буду ! в теплоизолированный откачанный сосуд объёмом 11 л положили рядом кусок льда массой 1 кг и кусок меди массой 3 кг.температура льда 0 °с .определите начальную температуру меди, если в конце процесса в сосуде устанавливалась температура 100°с.

Answer 1

Для решения данной задачи мы должны использовать закон сохранения энергии, а именно, принцип теплового равновесия.

1. Предположим, что начальная температура меди - T°C.
2. Сначала определим количество теплоты, выделяющейся при плавлении льда.
Масса льда равна 1 кг, а удельная теплота плавления льда составляет 334 кДж/кг.
Таким образом, выделяющаяся теплота равна Q1 = масса льда * удельная теплота плавления льда.
Q1 = 1 кг * 334 кДж/кг = 334 кДж.
3. Затем определим количество теплоты, принимаемое медью.
Масса меди равна 3 кг, а удельная теплоемкость меди составляет 0.39 кДж/кг°C.
Поскольку медь изменяет свою температуру от начальной (T°C) до конечной (100°C),
количество теплоты, принимаемое медью, будет равно Q2 = масса меди * удельная теплоемкость меди * (100 - T).
Q2 = 3 кг * 0.39 кДж/кг°C * (100 - T) = 1.17 (100 - T) кДж.
4. Закон сохранения энергии гласит, что сумма выделяющейся и принимаемой теплоты должна быть равна 0.
Q1 + Q2 = 0.
334 кДж + 1.17 (100 - T) кДж = 0.
334 + 1.17 (100 - T) = 0.
334 + 117 - 1.17T = 0.
451 - 1.17T = 0.
1.17T = 451.
T = 451 / 1.17.
T ≈ 385.47°C (округляем до ближайшей целой температуры).

Таким образом, начальная температура меди была примерно 385.47°C.