1. Главная
  2. Библиотека
  3. Физика
  4. Любознательные школьники со своим учителем физики прово...
Разбор задачи

Любознательные школьники со своим учителем физики проводили эксперименты по тепловым явлениям. Сначала они взяли калориметр, содержащий V=3л воды при температуре tв=30°C, и опустили в него кусок льда, находящийся при температуре tл=−20°C. Сразу же после

  • Предмет: Физика
  • Автор: Кэмп
  • #Общая физика: механика, термодинамика, электродинамика
  • #Молекулярная физика
Любознательные школьники со своим учителем физики проводили эксперименты по тепловым явлениям. Сначала они взяли калориметр, содержащий V=3л воды при температуре tв=30°C, и опустили в него кусок льда, находящийся при температуре tл=−20°C. Сразу же после

Условие:

Любознательные школьники со своим учителем физики проводили эксперименты по тепловым явлениям. Сначала они взяли калориметр, содержащий V=3л воды при температуре tв=30°C, и опустили в него кусок льда, находящийся при температуре tл=−20°C. Сразу же после этого они опустили в этот же калориметр чугунный шарик массой mш=100г, нагретый до температуры tш=100°C. Какова масса куска льда, если содержимое калориметра остыло до температуры tк=5°C? Плотность воды равна ρ=1000кг/м3. Удельные теплоемкости воды, льда и чугуна равны cв=4200Дж/(кг⋅°C), cл=2100Дж/(кг⋅°C), cч=500Дж/(кг⋅°C) соответственно. Удельная теплота плавления льда λ=3.3⋅105Дж/кг. Теплоемкостью калориметра, потерями тепла в окружающую среду и образованием пара при опускании шарика в калориметр пренебречь.

Решение:

Для решения задачи будем использовать закон сохранения энергии. Тепло, отданное нагретым телом, равно теплу, полученному холодным телом.

  1. Обозначим массу льда как mл (в кг). Поскольку мы будем давать ответ в граммах, затем умножим на 1000.

  2. Сначала найдем количество теплоты, которое отдаст чугунный шарик, когда он остынет от tш до tк:\nQш = mш * cч * (tш - tк)
    где mш = 0.1 кг, cч = 500 Дж/(кг⋅°C), tш = 100°C, tк = 5°C.
    Подставим значения:\nQш = 0.1 * 500 * (100 - 5) = 0.1 * 500 * 95 = 4...

Внутри — полный разбор, аргументация, алгоритм решения, частые ошибки и как отвечать на каверзные вопросы препода, если спросит

Попробуй решить по шагам

Попробуй один шаг и продолжи в режиме обучения или посмотри готовое решение

Какой из принципов является ключевым для решения задач, подобных описанной в условии, где происходит теплообмен между несколькими телами?

Что нужно знать по теме:

Что нужно знать по теме

Алгоритм решения

Топ 3 ошибок

Что спросит препод

Выбери предмет