Вкалориметр, содержащий 0.5 кг воды и 0.5 кг льда при 0с, вливают 0.5 кг воды при температуре 50с. какая температура установится в нём? удельная теплоёмкость воды с=4190 дж/(кгк), удельная теплота плавления льда л=3.310^5 дж/кг. теплоемкостью калориметра пренебречь.

Показать ответ

Ответ:

fhchfyhf1

31.05.2022 13:33

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:
Q_1=c_1*m_1*(T_0-T_1)

(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 :
$Q_2=m_2*c_2*(T_2-T_1)+m_3*\lambda$ (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:
m_2=m_3+0,1

кг (3)

Составляем уравнение теплового баланса, приравниваем Q₁ и Q₂. При этом, согласно (3) выражаем m₃ через m₂
$c_1*m_1*(T_0-T_1)=m_2*c_2*(T_2-T_1)+(m_2-0,1)*\lambda$ (4)
Теперь из 4 выражаем m₂:
$c_1*m_1*(T_0-T_1)=m_2*c_2*(T_2-T_1)+(m_2-0,1)*\lambda \\ 
m_2*c_2*(T_2-T_1)+m_2*\lambda=c_1*m_1*(T_0-T_1)+0,1\lambda \\ \\ 
m_2(c_2*(T_2-T_1)+\lambda)=c_1*m_1*(T_0-T_1)+0,1\lambda$

$m_2=(c_1*m_1*(T_0-T_1)+0,1\lambda)/(c_2*(T_2-T_1)+\lambda)$ (5)

Подставляя в (5) числовые значения, получаем:
$m_2=(4200*1*10+0,1*334000)/(2060*20+334000)\approx 0,201$ кг

ответ: Исходная масса льда 0,201 кг=201 г.

0,0(0 оценок)

Ответ:

алькамалька

07.02.2022 17:57

См. рисунок. Дано а = 12,5 см = 0,125 м; H/h = 4 . Оптическая сила двух линз вычисляется по формуле D1+2 = D1 + D2 – D1*D2*d. Здесь D1+2 – суммарная оптическая сила двух сложенных линз; D1, D2 –оптические силы первой и второй линзы соответственно. d - расстояние между линзами. По условию d = 0. Тогда D1+2 = D1 + D2. Т.к. D1 = D2, то D1+2 = 2 D1 и D1= (D1+2)/2. Остается найти суммарную оптическую силу двух сложенных линз. По формуле тонкой линзы D1+2 = 1/f = 1/a + 1/b. По условию b/a = 4. Отсюда b = 4a. Тогда D1+2 = 1/а +1/4а = 5/4а =5/4*0,125 = +10 диоптрий. И оптическая сила одной линзы D1= 10/2= +5 диоптрий.

Две одинаковые тонкие собирающие линзы сложили вплотную так, что их оптические оси совпали, и помест