Присоединиться

11 класс·высокий уровень

В калориметр, содержащий M = 150 г воды при температуре t₁ = 20 °C

Условие

В калориметр, содержащий M = 150 г воды при температуре t₁ = 20 °C, опускают железный шар массой m = 50 г, находящийся при температуре t₂ = 700 °C. Какая температура t₃ установится в калориметре после достижения теплового равновесия? Считайте, что при контакте раскаленного металла с водой она быстро превращается в пар и образовавшиеся пары воды сразу улетучиваются. Другими потерями теплоты можно пренебречь.

Ответ

Ответ и полный разбор откроются после входа

Посмотреть ответ

Решение по шагам

  1. Как рассуждать

    Из условия задачи понятно, что по мере быстрого охлаждения шара от t2=700∘Сt_2=700^{\circ} С до температуры tкип=100∘Сt_кип=100^{\circ} С вода в калориметре будет бурно кипеть, а образовавшиеся пары — улетучиваться. Уравнение теплового баланса на этой первой стадии имеет вид: cжm(t2−tкип)=mпrв+cвmп(tкип−t1),c_жm ( t_2 - t_кип ) =m_пr_в + c_вm_п ( t_кип - t_1 ) , где cжc_ж — удельная теплоемкость железа. Отсюда масса образовавшегося пара равна mп=cжm(t2−tкип)rв+cв(tкип−t1)=460⋅0,05⋅6002,3⋅106+4200⋅80≈5,2гm_п= \frac{c_жm ( t_2 - t_кип )}{r_в + c_в ( t_кип - t_1 )} = \frac{460 \cdot 0,05 \cdot 600}{2,3 \cdot 10^{6} + 4200 \cdot 80} \approx 5,2г

Осталось ещё 1 шаг

  1. На второй стадии процесса шар охлаждается от…

Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

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

В калориметр, содержащий M = 150 г воды при температуре t₁ = 20 °C — решение с объяснением | Lom Ai