Question

ЗА РЕШЕНИЕ С ОБЪЯСНЕНИЕМ ДАМ 50 БАЛОВ!!! В медный стакан массой 500 г и температурой минус 70 C была налита вода с температурой 20 C. В результате теплообмена вся вода затвердела. Определите количество воды, налитой в медный стакан. Считать, что в конце процесса стакан и вода имеют температуру 0 C. Удельная теплоемкость меди 400 Дж/(кг xK). Удельная теплота затвердевания люда 3,4x10^5 Дж/кг.

Answer 1

Тебе повезло, что я обожаю физику

Answer 2

Для решения задачи нужно использовать закон сохранения энергии. Количество тепла, отданного медному стакану, должно быть равно количеству тепла, поглощенному водой и используемому на ее замерзание.

Первым шагом необходимо определить количество тепла, отдаваемого медному стакану. Для этого воспользуемся формулой теплообмена:

Q = mcΔT,

где Q - количество тепла, отдаваемого медным стаканом, m - масса меди, c - удельная теплоемкость меди, ΔT - изменение температуры.

Так как в конце процесса медный стакан и вода имеют температуру 0 C, то ΔT = (0 - (-70)) = 70 K.

Q = 0,5 кг × 400 Дж/(кг × К) × 70 К = 14 000 Дж.

Следующим шагом необходимо определить количество тепла, поглощенного водой на ее замерзание. Для этого воспользуемся формулой теплоты затвердевания:

Q = mL,

где Q - количество тепла, поглощенного водой, m - масса воды, L - удельная теплота затвердевания льда.

Q = m × 3,4 × 10^5 Дж/кг.

Поскольку вся вода затвердела, масса замерзшей воды должна быть равна массе всей налитой воды. Обозначим ее как m_воды.

Таким образом, с учетом закона сохранения энергии, получаем:

Q_стакана = Q_воды

mcΔT = m_водыL

m_воды = mcΔT/L = 0,5 кг × 70 К/(3,4 × 10^5 Дж/кг) ≈ 0,01 кг = 10 г.

Ответ: налито 10 г воды.