100 чай со льдом. в стакане налито некоторое количество кипятка. для его охлаждения в стакан опускают сначала ледяной кубик, в результате чего температура в стакане понижается до 80 °c, а затем ледяной шарик, в результате чего температура понижается до 60 °c. найдите отношение массы кубика к массе шарика m кубика/m шарика. температура льда равна 0 °c, удельная теплоёмкость воды c=4200 дж/(кг · °c), удельная теплота льда ∧=330 кдж/кг. теплоёмкостью стакана и потерями тепла в окружающую среду пренебречь.
Ответы на вопрос:
масса воды в стакане m₀, вероятно, при 100° с
при охлаждении со 100° до 80° она отдаёт
e₁ = m₀*20*4200 = 84000*m₀ дж
эта энергия расходуется на нагрев ледяного кубика
масса ледяного кубика m₁, его температура 0° с
эту массу надо сначала расплавить и потом нагреть от 0 до 80° с
e₁ = m₁*(330000 + 80*4200) = 666000*m₁
84000*m₀ = 666000*m₁
m₁ = 14/111*m₀ кг
вторым этапом охлаждаем массу воды m₀ + m₁ от 80 до 60° с
e₂ = (m₀ + m₁)*4200*20 = (1 + 14/111)m₀*84000 = 125/111*84000*m₀ дж
эта энергия расходуется на плавление ледяного шарика масс m₂ и потом на нагрев его воды от 0 до 60°
e₂ = m₂*(330000 + 60*4200) = 582000*m₂ дж
125/111*84000*m₀ = 582000*m₂
m₂ = 1750/10767*m₀ кг
требуется найти отношение массы кубика к массе шарика
k = m₁/m₂ = 14/111*m₀ / (1750/10767*m₀) = 97/125 ≈ 0.776
Популярно: Физика
-
natalalebedvt7130.03.2021 10:45
-
tar0209.04.2022 02:26
-
Mimiminika08.09.2020 05:13
-
Aron9124.12.2022 00:36
-
homusik24.01.2021 01:42
-
Есения81608.03.2020 14:09
-
КОТ20052005Кот13.08.2020 02:25
-
dcherniesheva21.11.2021 00:22
-
Oksana142215.03.2022 23:29
-
Праемпт18.06.2023 03:00