Решение. Определим энергию которая необходима для плавления льда взятого при температуре плавления: Qл = m1∙λ (1).λ = 33∙104 Дж/кг. Qл = 16,5∙104 Дж. Определим количество теплоты которая выделится при остывании воды от 80 0С до 0 0С: Qв = с∙m2∙(t2 – t1) (2).с = 4200 Дж/кг∙0С. Qв = -3,36∙104 Дж. Количество теплоты которое выделится при остывании воды от 80 0С до 0 0С меньше чем энергия которая необходима для плавления льда взятого при температуре плавления. Часть льда расплавится, часть останется в твердом состоянии. Энергия которая выделится при остывании воды пойдет на плавление части льда. Определим массу льда который расплавится:QB=m⋅λ, m=QBλ.m = 0,102 кг.
F = kΔx, где F - сила упругости [Н], k - коэффициент жёсткости [Н/м], Δx - изменение длины.
По условию задачи видно, что длина во втором случае больше в 2 раза.
=> F будет больше в 2 раза : 15*2 = 30 Н
Либо можно решить и записать так:
(1) F1 = k*Δx1
(2) F2 = k*Δx2
Из (1) находим, чему равно k(предварительно перевели 10 см в 0,1 м):
k = F1 / Δx1 = 15 / 0,1 = 150 Н/м
Так как лента и в первом, и во втором случае была одна и та же, то во втором случае k тоже равен 150. По условию задачи, Δx2 = 20 см = 0,2м. Отсюда:
F2 = 150 * 0,2 = 30 Н
Определим энергию которая необходима для плавления льда взятого при температуре плавления:
Qл = m1∙λ (1).λ = 33∙104 Дж/кг.
Qл = 16,5∙104 Дж.
Определим количество теплоты которая выделится при остывании воды от 80 0С до 0 0С:
Qв = с∙m2∙(t2 – t1) (2).с = 4200 Дж/кг∙0С.
Qв = -3,36∙104 Дж.
Количество теплоты которое выделится при остывании воды от 80 0С до 0 0С меньше чем энергия которая необходима для плавления льда взятого при температуре плавления.
Часть льда расплавится, часть останется в твердом состоянии. Энергия которая выделится при остывании воды пойдет на плавление части льда.
Определим массу льда который расплавится:QB=m⋅λ, m=QBλ.m = 0,102 кг.