Question

В холодную воду в виде капель выливается расплавленный свинец. Масса воды равна 10 кг, начальная температура равна 20 градусов. Чему будет равна температура воды, если в нее влить расплавленный свинец массой 5 кг? (Теплообменом с окружающей средой пренебречь) . Удельная теплоемкость свинца равна 0,13 кДж (кг. С) , удельная теплота плавления равна 24 кДж/кг, температура плавления равна 327 градусов.

Answer 1

Пусть температура воды (и свинца тоже) станет t градусов Цельсия. Свинец отдаст воде количество тепла Qс, вода получит от свинца количество тепла Qв. Естественно, согласно закону сохранения энергии Qс=Qв.
Тепло Qс складывается из двух величин: Qс1 и Qс2. Qс1 - это количество тепла, которое выделяется при кристаллизации, Q1=5*24=120 кДж, Qс2 - это количество тепла, которое выделяется при охлаждении свинца с 327 до t градусов Цельсия. Qс2=5*130*(327-t)=650*(327-t) Дж или 0,65*(327-t) кДж.
Таким образом: Qс=120+0,65*(327-t) кДж.
Qв=10*с*(t-20) кДж, где с - удельная теплоемкость воды (в Дж/кг*Градус Цельсия или Кельвина) , она дана либо в самой задаче, либо в таблицах в задачнике или учебнике. Я знаю значение удельной теплоемкости воды во внесистемных единицах 1 ккал/(кг*град) , но переводные коэффициенты в различных справочниках различны, примерно около 4,2, но имеются различия даже во 2 знаке, не говоря уже о третьем, поэтому выбери сама из твоего учебника или задачника.
В итоге получаешь простейшее уравнение: 120+0,65*(327-t)=10*с*(t-20) и решаешь его относительно t.

Answer 2

Что? какой класс скажи

Answer 3

Для решения данной задачи мы можем использовать закон сохранения энергии. Прилейте расплавленный свинец массой 5 кг в воду массой 10 кг.

Сначала рассмотрим процесс плавления свинца. Для этого мы должны потратить тепло, равное произведению массы свинца на удельную теплоту плавления:

Q1 = масса × удельная теплота плавления = 5 кг × 24 кДж/кг = 120 кДж.

Энергия, затраченная на плавление свинца, будет передана воде, и она нагреется. Для этого мы можем использовать формулу:

Q2 = масса × удельная теплоемкость × изменение температуры,

где масса - масса воды, удельная теплоемкость - удельная теплоемкость воды (приближенно равная 4,18 кДж/(кг·°C)), и изменение температуры - разница между конечной и начальной температурой.

Мы знаем, что изменение температуры равно разнице между температурой плавления свинца и начальной температурой воды:

ΔT = 327°C - 20°C = 307°C.

Теперь мы можем записать уравнение для энергии:

Q1 = Q2.

120 кДж = 10 кг × 4,18 кДж/(кг·°C) × 307°C.

Теперь решим это уравнение:

120 кДж = 10 кг × 4,18 кДж/(кг·°C) × 307°C.

120 кДж = 41,8 кДж/°C × 307°C.

120 кДж = 12 842,6 кДж.

Теперь найдем изменение температуры воды:

ΔT = Q2 / (масса × удельная теплоемкость) = 12 842,6 кДж / (10 кг × 4,18 кДж/(кг·°C)).

ΔT ≈ 308,1°C.

Температура воды после добавления свинца будет:

Конечная температура = Начальная температура + ΔT ≈ 20°C + 308,1°C.

Конечная температура ≈ 328,1°C.

Таким образом, температура воды после добавления 5 кг расплавленного свинца будет около 328,1°C.