Присоединиться

Физика·Молекулярная физика. Термодинамика (расчетная задача высокого·11 класс

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. Критерии оценивания выполнения задания | Баллы | Приведено полное решение, включающее следующие элементы: I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом; II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов); III) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями); IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины. | 3 | Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования. Но имеются один или несколько из следующих недостатков. Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объеме или отсутствуют.И (ИЛИ) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачеркнуты, не заключены в скобки, рамку и т. п.).И (ИЛИ) В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.И (ИЛИ) Отсутствует пункт IV, или в нем допущена ошибка. | 2 | Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев. Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи.ИЛИ В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения данной задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.ИЛИ В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения данной задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. | 1 | Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла. | 0 | Максимальный балл | 3 |

Ответ

@@M10@@

Решение по шагам

  1. Как рассуждать

    Из условия задачи понятно, что по мере быстрого охлаждения шара от t2=600Сt_2=600^{\circ} С до температуры tкип=100Сt_кип=100^{\circ} С вода в калориметре будет бурно кипеть, а образовавшиеся пары — улетучиваться. Уравнение теплового баланса на этой первой стадии имеет вид: cжm(t2tкип)=mпLв+cвmп(tкипt1)c_жm ( t_2 - t_кип ) =m_пL_в + c_вm_п ( t_кип - t_1 ) Отсюда масса образовавшегося пара равна: mп=cжm(t2tкип)Lв+cв(tкипt1)=4600,15002,3106+4200808,7гm_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 — откроются после входа:

  • Шаг 2
Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

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