Согласно закону стефана---больцмана, мощность тепловых потерь тела за счёт электромагнитного излучения прямо пропорциональна четвёртой степени его абсолютной температуры: w∼t4
. мощность потерь тепла за счёт теплопроводности прямо пропорциональна разнице температур тела и окружающей его среды.
металлическую заготовку нагревают, пропуская по ней постоянный ток i1
, чему температура заготовки устанавливается на отметке t1. когда ток повышают до i2=ni1, температура заготовки устанавливается на отметке t2=n−−√t1. найдите температуру θ окружающей среды.
дайте ответ для i1 = 0.4 а, t1 = 260.0 к, и n = 6.0 в градусах кельвина с точностью до десятых.
Тогда вода в сосуде, при охлаждении отдает количество теплоты Q₁:
Тут:
с₁ - удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·К)
m₁ - масса воды 1 кг (1л - 1кг)
T₀ - начальная температура воды 10°С
T₁ - конечная температура воды и льда 0°С
Лед принял количество теплоты Q₂ :
Где:
с₂ - удельная теплоемкость льда 2060 Дж/(кг·К)
m₂ - начальная масса льда
T₂ - начальная температура льда -20°С
T₁ - конечная температура воды и льда 0°С
m₃ - масса растаявшего льда.
λ - удельная теплота плавления льда 334*10³ Дж/кг
При этом:
Составляем уравнение теплового баланса, приравниваем Q₁ и Q₂. При этом, согласно (3) выражаем m₃ через m₂
Теперь из 4 выражаем m₂:
Подставляя в (5) числовые значения, получаем:
ответ: Исходная масса льда 0,201 кг=201 г.