Прісна вода, через унікальною молекулярної структури, має максимальну щільність при температурі +4С. І коли температура води продовжує знижуватися, в озері відбувається поділ шарів з різною температурою, утворюється сезонний термоклин.
Вода з температурою +1-2°С завжди легше, ніж шар води з температурою +4°С, який розташований на дні. Через слабку циркуляції водних мас (а ми пам'ятаємо, що це не річка, глибоке озеро) активного перемішування та вирівнювання температури не відбувається. З цієї причини вода з температурою близько +4 градусів завжди знаходиться в нижній частині водойми. Поступово наростаючий шар льоду і більш холодна вода у верхній частині водойми не дають промерзнути до дна озера. Риби та інші водні мешканці продовжують жити в озері, не побоюючись перетворитися на шматок льоду.
Объяснение:
Дано:
m1 = 120г = 0.12кг - масса сосуда,
m2 = 200г = 0.2кг - масса воды,
c1 = 840Дж/(кг * К) - удельная теплоемкость стекла,
с2 = 4200Дж/(кг * К) - удельная теплоемкость воды,
t1 = 20°С - температура сосуда,
t2 = 100°С - температура воды,
t3 = 40°С - конечная температура сосуда с водой;
Найти dQ/dt.
Напишем уравнение теплового баланса:
Система должна была получить теплоту в количестве:
Q2 = m2 * c2 * (t2 - t3);
Но получила в количестве
Q1 = m1 * c1 * (t3 - t1);
Количество Q2 - Q1 система потеряла за 5мин:
Q2 - Q1 = 0.2 * 4200 * (100 - 40) - 0.12 * 840 * (40 - 20) = 4200 * 60 * 0.2 - 0.12 * 840 * 20 =
= 50400Дж - 2016Дж = 48384Дж.
Потеря теплоты в единицу времени:
dQ/dt = 48384Дж/300с = 161.3Дж/с.
Прісна вода, через унікальною молекулярної структури, має максимальну щільність при температурі +4С. І коли температура води продовжує знижуватися, в озері відбувається поділ шарів з різною температурою, утворюється сезонний термоклин.
Вода з температурою +1-2°С завжди легше, ніж шар води з температурою +4°С, який розташований на дні. Через слабку циркуляції водних мас (а ми пам'ятаємо, що це не річка, глибоке озеро) активного перемішування та вирівнювання температури не відбувається. З цієї причини вода з температурою близько +4 градусів завжди знаходиться в нижній частині водойми. Поступово наростаючий шар льоду і більш холодна вода у верхній частині водойми не дають промерзнути до дна озера. Риби та інші водні мешканці продовжують жити в озері, не побоюючись перетворитися на шматок льоду.