34

Пожайлуста! Помогите! В чайнике, сделанном из стали массой 1,6 кг, находится кубик…

29 октября 2023

Пожайлуста! Помогите! В чайнике, сделанном из стали массой 1,6 кг, находится кубик льда пресной воды со стороной 14 см при температуре -20 гр С. Намомент опыта температура чайника и льда равны. Чайник начинают нагревать на огне. — чему равен объем воды когда она растает? ___ М3 — сколько энергии уйдет на то, чтобы нагреть систему до температуры 87 гр С? _____ J — Нарисовать график зависимости температуры системы от полученного системой тепла Т (Q) до температуры 120 гр.

категория: физика

63

1. Объем кубика льда равен Vльда=(14*10^-2) ^3=2,744*10^-3 [м 3]. Однако, посколку вода призамерзании расширяется, объем воды будет меньше примерно на 11%, значит объем воды будетVводы=Vльда*0,89=2,744*10^-3*0,89=2,44*10^-3[м 3]Mльда=Vльда*PОльда=2,44*10^-3*916,7=2,24 [кг]2. При нагревании в условиях, указанных в задаче, будет происходить следующие процессы: Нагрев стального чайника массой Mст и ледяного кубика массой Mл до 0 градусов, на что потребуется энергииW1=(Mст*Cст + Мльда*Cл)*(T0-T1)=(1,6*0,72*10^3+2,24*2,06*10^3)*20=115*10^3 [Дж]Затем лед плавиться при постоянной температуре на что требуется=Мльда*Cпл. Л=2,24*330*10^3=739,2*10^3 [Дж]Далее чайник вместе с водой нагревается до 87 гр СW3=(Mст Cст + Мводы Cв)*(T0-T1)=(1,6*0,72*10^3+2,24*4,183*10^3)*87=915*10^3[Дж]Всего требуется энергияW=W1+W2+W3=115*10^3+739,2*10^3+915*10^3=1769*10^3 [Дж]3. График будет выглядеть как ломанная линия: наклонная прямая соответствует нагреву от -20 гр С до 0 гр С, затем прямая линия параллельно оси Х соответствует плавлению льда, затем снова наклонная линия соответствует нагреву от 0 гр С до 87 гр С. Наклон линии на третьем участке меньше чем на первом, поскольку теплоемкость воды больше теплоемкости льда почти в 2 раза.

Знаете ответ?

Есть интересный вопрос? Задайте его нашему сообществу, у нас наверняка найдется ответ!
Делитесь опытом и знаниями, зарабатывайте награды и репутацию, заводите новых интересных друзей!
Задавайте интересные вопросы, давайте качественные ответы и зарабатывайте деньги. Подробнее...