1. Главная
  2. Библиотека
  3. Физика
  4. Вы достали из морозилки кусок льда массой 2 кг, имеющий...
Разбор задачи

Вы достали из морозилки кусок льда массой 2 кг, имеющий температуру –15 °C, и залили 100 мл только что закипевшей воды. Какая температура установится в сосуде после установления теплового равновесия? Удельная теплоемкость воды cв = 4200 Дж/(кг · °С),

  • Предмет: Физика
  • Автор: Кэмп
  • #Общая физика: механика, термодинамика, электродинамика
  • #Молекулярная физика
Вы достали из морозилки кусок льда массой 2 кг, имеющий температуру –15 °C, и залили 100 мл только что закипевшей воды. Какая температура установится в сосуде после установления теплового равновесия? Удельная теплоемкость воды cв = 4200 Дж/(кг · °С),

Условие:

Вы достали из морозилки кусок льда массой 2 кг, имеющий температуру –15 °C, и залили 100 мл только что закипевшей воды. Какая температура установится в сосуде после установления теплового равновесия? Удельная теплоемкость воды cв = 4200 Дж/(кг · °С), удельная теплоемкость льда cл = 2100 Дж/(кг · °С), удельная теплота кристаллизации воды λ = 3,3 · 10^5 Дж/кг, температура кипения воды 100 °C. Эксперимент проводился в закрытом термосе, поэтому потерями тепла можно пренебречь. Ответ дайте в °С.

Решение:

1. Дано:

  • Масса льда mл=2 кгm_л = 2 \text{ кг}
  • Начальная температура льда tл=15Ct_л = -15^\circ C
  • Масса горячей воды mв=100 мл=0.1 кгm_в = 100 \text{ мл} = 0.1 \text{ кг} (плотность воды 1 кг/л1 \text{ кг/л})
  • Начальная температура воды tв=100Ct_в = 100^\circ C
  • cв=4200 Дж/(кг\cdotp°C)c_в = 4200 \ \text{Дж/(кг·°C)}
  • cл=2100 Дж/(кг\cdotp°C)c_л = 2100 \ \text{Дж/(кг·°C)}
  • λ=3.3105 Дж/кг\lambda = 3.3 \cdot 10^5 \ \text{Дж/кг} (удельная теплота кристаллизации/плавления)
  • Потерь тепла нет.

2. Определим, хватит ли тепла от воды, чтобы растопить весь лёд и нагреть его до 0°C.

Тепло, которое нужно льду для нагрева от –15°C до 0°C:...

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

Какое ключевое условие необходимо проверить в первую очередь, чтобы определить, установится ли в системе температура 0 °C, если в ней смешиваются горячая вода и холодный лёд?

Что нужно знать по теме:

Что нужно знать по теме

Алгоритм решения

Топ 3 ошибок

Что спросит препод

Выбери предмет