Присоединиться

11 класс·высокий уровень

В калориметр, содержащий M = 250 г воды при температуре t₁ = 20 °C

Условие

В калориметр, содержащий M = 250 г воды при температуре t₁ = 20 °C, опускают железный шар массой m = 100 г, находящийся при температуре t₂ = 600 °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=600∘Сt_2=600^{\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)=mпLв+cвmп(tкип−t1)c_жm ( t_2 - t_кип ) =m_пL_в + c_вm_п ( t_кип - t_1 ) Отсюда масса образовавшегося пара равна: mп=cжm(t2−tкип)Lв+cв(tкип−t1)=460⋅0,1⋅5002,3⋅106+4200⋅80≈8,7гm_п= \frac{c_ж m ( t_2 - t_кип )}{L_в + c_в ( t_кип - t_1 )} = \frac{460 \cdot 0,1 \cdot 500}{2,3 \cdot 10^{6} + 4200 \cdot 80} \approx 8,7г

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»