Условие:
Определить метод или группу методов реализации физического этапа из предложенных: применения физического закона, анализ физической ситуации, постановка задачи, логический, размерности, экспериментальный, обосновать выбор.В снежный сугроб, имеющий температуру 0 ℃, бросили раскаленный до температуры 300 ℃ медный шар массой 2,2 кг. Какова масса расплавленного снега? Потерями энергии в окружающую среду и испарением воды пренебречь.
Решение:
При падении медного шара в сугроб, он будет охлаждаться до температуры 0 °С и в результате выделится количество теплоты, равное:
Q=cm_шар ∆T
Данное количество теплоты будет целиком израсходовано на плавление снега, то есть можно записать равенство:
Q=λm_снег
Из последней формулы находим:
m_снег=Q/λ=(cm_шар ∆T)/λ
m_снег=(400 Дж/кг℃*2,2 кг*300 ℃)/(3,3 * 〖10〗^5 Дж/кг)=0,8 кг
Ответ: m_снег = 0,8 кг
Решение:
Шаг 1. Анализ физической ситуации. В задаче рассматривается процесс передачи тепла от раскалённого медного шара к снегу. При этом тепло, отдаваемое шаром, используется на фазовый переход снега – таяние. Потери энергии в окружающую среду пренебрегаем. Шаг 2. Применение физического закона. Используем закон сохранения энергии. Количество теплоты, потерянное медным шаром при охлаждении от 300 ℃ до 0 ℃, равно количеству теплоты, необходимому для плавления снега. Формула для количества теплоты, выделяемой веществом при изменении температуры: Q = c · m_шар · ∆T где c – удельная теплоёмкость ме...