ВСОШ Физика 7-11 2022. Задания 16-17. В теплоизолированном сосуде смешивают кипящую воду и лёд из холодильника в объёмном соотношении 3 : 4. В результате весь лёд тает и в сосуде устанавливается равновесие при температуре 0℃. Тепловыми потерями и теплоёмкостью сосуда можно пренебречь. Удельная теплоёмкость льда 2100 Дж/(кг⋅∘C), удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/(кг⋅∘C), удельная теплота плавления льда 340 кДж/кг, плотность воды 1000 кг/м3, плотность льда 900 кг/м3.

При какой температуре лёд находился в холодильнике?
Ответ дайте в градусах Цельсия (с учётом знака), округлив до целого числа
Какая температура установится в сосуде, если взять обратное объёмное соотношение воды и льда (то есть 4 : 3)?

Ответ выразите в градусах Цельсия (с учётом знака), округлив до целого числа.

11 Окт 2022 в 19:41
59 +1
0
Ответы
1
Пусть масса льда, взятого из холодильника, равна m кг. Тогда масса воды, взятой из кипящей воды, равна 3m кг.

При смешении льда и воды их суммарная удельная теплоемкость равна
C = (m2100 + 3m4200) / (m+3m) = 3000 Дж/(кг⋅∘C)

А теплота, которая выделяется при плавлении льда
Q = m*340 кДж

Тогда, с учетом равенства теплоемкостей и учитывая, что вся теплота, которая выделяется при плавлении льда, уходит на его плавление и нагревание до температуры воды, получаем уравнение
3000(0-T) = 340
T = -340/3000 = -0,113 градуса Цельсия

Ответ: температура льда в холодильнике составляла -0 градусов Цельсия.

При обратном объемном соотношении 4 : 3, масса льда равна 4m кг, а масса воды – 3m кг. Тогда уравнение для нахождения конечной температуры будет выглядеть следующим образом
3000(0-T) = 3404
T = -1360/3000 = -0,453 градуса Цельсия

Ответ: в случае обратного объемного соотношения температура установится равной -0 градусов Цельсия.

16 Апр в 17:35
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Название заказа не должно быть пустым
Введите email
Бесплатные доработки
Гарантированные бесплатные доработки
Быстрое выполнение
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы
Проверка работы на плагиат
Интересные статьи из справочника
Поможем написать учебную работу
Название заказа не должно быть пустым
Введите email
Доверьте свою работу экспертам
Разместите заказ
Наша система отправит ваш заказ на оценку 90 620 авторам
Первые отклики появятся уже в течение 10 минут
Прямой эфир