Question

1. Цилиндры одинаковой массы из свинца, олова и стали нагрели в кипящей воде, а затем поставили на лед. По колодцам (I, II, III), образовавшимся после плавления льда (см. рис.), определите место каждого цилиндра. Обоснуйте ответ. ​

Answer 1

Ответ:

• Место 1 - цилиндр из свинца
• Место 2 - цилиндр из олова
• Место 3 - цилиндр из стали

Объяснение:

Приведем удельные теплоемкости веществ:

• для свинца: c₁=140 Дж/(кг·°С).

• для олова: c₂=230 Дж/(кг·°С).

• для стали: c₃=500 Дж/(кг·°С).

Начальные и конечные температуры цилиндров будут одинаковыми, так как сначала их все нагрели до температуры tн=100 °C (температура кипения воды), а потом они все охладились до tк=0 °C (температура льда), тогда изменение температуры также будет везде одинаковым: Δt₁=Δt₂=Δt₃.

Массы по условию одинаковые: m₁=m₂=m₃.

Значит, количество теплоты (Q=cmΔt), которое цилиндры отдали на плавления льда, зависит только от удельной теплоемкости. Так как c₁<c₂<c₃, то и Q₁<Q₂<Q₃ (чем меньше количество теплоты имеет цилиндр, тем меньше льда он расплавит).

Следовательно, цилиндр из свинца расплавит меньше всего льда и имеет место 1. Цилиндр из олова расплавит льда больше, чем свинец, но меньше, чем сталь, и имеет место 2. Цилиндр из стали расплавит больше всего льда и имеет место 3.

#SPJ1