Присоединиться

11 класс·высокий уровень

В калориметр поместили m = 100 г льда при температуре t₁ = -10 ºC

Условие

В калориметр поместили m = 100 г льда при температуре t₁ = -10 ºC, затем сообщили льду количество теплоты Q = 100 кДж и добавили в калориметр еще М = 200 г льда при температуре t₂ = 0 ºC. Какая температура t₃ установилась в калориметре в состоянии равновесия? Теплообменом содержимого калориметра с окружающей средой и теплоемкостью калориметра можно пренебречь.

Ответ

Ответ и полный разбор откроются после входа

Посмотреть ответ

Решение по шагам

  1. Как рассуждать

    Удельная теплоемкость льда равна с_л = 2100 Дж/(кг·К), удельная теплота плавления льда равна λ = 330 000 Дж/кг.

    Вначале вычислим количество теплоты, необходимое для нагревания начальной массы m льда от −10 ºC до 0 ºC и ее плавления при 0 ºC:Q₁ = c_лm(t₂ − t₁) + λm = 2100 · 0,1 · 10 + 330 000 · 0,1 = 35 100 Дж.Для плавления добавленной массы M льда при 0 ºC необходимо Q₂ = λM = 330 000 · 0,2 = 66 000 Дж, это больше чем Q − Q₁ = 100 000 − 35 100 = 64 900 Дж, так что весь добавленный лед не растает, и в калориметре в состоянии равновесия будет находиться смесь воды и льда при температуре t₃ = 0 °C.

Осталось ещё 1 шаг

  1. Полный разбор с проверкой ответа

Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Другие задачи по теме «Молекулярная физика. Термодинамика (расчетная задача высокого»