Итак, что у нас происходит. Кусок льда, оказавшись в воде, сначала нагревается до температуры плавления, затем тает. При этом вода в сосуде охлаждается. Коль лед не весь растаял, есть основания полагать, что процесс завершился при температуре 0° С. Тогда вода в сосуде, при охлаждении отдает количество теплоты Q₁: (1) 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 : (2) 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: кг (3)
Составляем уравнение теплового баланса, приравниваем Q₁ и Q₂. При этом, согласно (3) выражаем m₃ через m₂ (4) Теперь из 4 выражаем m₂:
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.
1,4
Объяснение:
Плотность алюминия ρ_a = 2,7 · 10³ кг/м³, плотность меди ρ_м = 8.9 · 10³ кг/м³.
Дано:
V_а = V_м = V,
ρ_a = 2,7 · 10³ кг/м³
M_а = 27 · 10⁻³ кг/моль
ρ_м = 8.9 · 10³ кг/м³
M_м = 64 · 10⁻³ кг/моль
N_м/N_a - ?
Число частиц вещества, содержащегося в некотором его объёме, определим по формуле:
N=m/m₀, где m — масса всех частиц вещества (m=ρV), m₀ — масса одной частицы m₀ = M/N_a
Для сравнения числа частиц вещества в алюминиевом и медном кубиках одинакового объёма выведем соотношение:
N_м/N_a = (ρ_м · M_а)/ρ_a · M_м)
N_м/N_a = (8.9 · 10³ кг/м³ · 27 · 10⁻³ кг/моль)/(2,7 · 10³ кг/м³ · 64 · 10⁻³ кг/моль) = 1,4