Присоединиться

11 класс·высокий уровень

Какая температура установится внутри калориметра, если лед получит от

Условие

Кусок льда, имеющий температуру 0 °C, помещен в калориметр с электронагревателем. Чтобы превратить этот лед в воду температурой 20 °C, требуется количество теплоты 100 кДж. Какая температура установится внутри калориметра, если лед получит от нагревателя количество теплоты 75 кДж? Теплоемкостью калориметра и теплообменом с внешней средой пренебречь.

Ответ

Ответ и полный разбор откроются после входа

Посмотреть ответ

Решение по шагам

  1. Как рассуждать

    Чтобы превратить лед в воду, необходимо затратить энергию на плавление льда Q1=λmQ_1=\lambda m и на нагрев получившейся воды: Q2=mc(t2−t1)Q_2= mc ( t_2 - t_1 ) Найдем массу льда в калориметре: m=Q1λ+c(t2−t1)=100кДж330кДж/кг+4,2кДж/(кг⋅∘С)⋅20∘С=100414кгm= \frac{Q_1}{\lambda + c ( t_2 - t_1 )} = \frac{100кДж}{330кДж/кг + 4,2кДж/ ( кг \cdot^{\circ} С ) \cdot 20^{\circ} С} = \frac{100}{414} кг m=Q1λ+c(t2−t1)=m= \frac{Q_1}{\lambda + c ( t_2 - t_1 )} = =100кДж330кДж/кг+4,2кДж/(кг⋅∘С)⋅20∘С=100414кг= \frac{100кДж}{330кДж/кг + 4,2кДж/ ( кг \cdot^{\circ} С ) \cdot 20^{\circ} С} = \frac{100}{414} кг m=Q1λ+c(t2−t1)=m= \frac{Q_1}{\lambda + c ( t_2 - t_1 )} = =100кДж330кДж/кг+4,2кДж/(кг⋅∘С)⋅20∘С== \frac{100кДж}{330кДж/кг + 4,2кДж/ ( кг \cdot^{\circ} С ) \cdot 20^{\circ} С} = =100414кг= \frac{100}{414} кг Проверим, хватит ли 75 кДж теплоты для расплавления такой массы льда: Qнеобх=100414⋅330кДж/кг≈79,7кДж>75кДжQ_необх= \frac{100}{414} \cdot 330кДж/кг \approx 79,7кДж > 75кДж Следовательно, 75 кДж теплоты недостаточно для расплавления всего имеющегося льда.

Осталось ещё 1 шаг

  1. Таким образом, при получении 75 кДж теплоты…

Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Другие задачи по теме «Молекулярная физика. Электродинамика (расчетная задача)»