Question

ДАЮ 200 баллов. (100 + 100) В калориметр с водой, находящейся при температуре 20 ∘C, кладут кубик льда, взятый при температуре −10 ∘C. Масса кубика в 10 раз больше массы налитой воды. Удельная теплоёмкость воды cв=4200 Дж/(кг⋅∘C), удельная теплоёмкость льда cл=2100 Дж/(кг⋅∘C), удельная теплота плавления льда λ=330 кДж/кг.1. Определите установившуюся температуру в калориметре в этом случае. Ответ дайте в ∘C, округлив до целого числа.2. Найдите отношение массы воды при установившейся температуре к первоначальной массе воды. Ответ округлите до сотых.Можно без решения, главное правильный ответ!

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Объяснение:

дано m1=m

t1=20C

t2=-10C

m2=10*m

Mв/m1 - ?

T- ?

1) оценим тепло которое может отдать теплая вода

Q1=c1*m*t1=4200*20*m=84* m ( кДж)

2) найдем тепло которое нужно для нагревания льда до  0 C

Q2=c2*10m(0-t2)=2100*10*m*10=210* m ( кДж)

Значит тепла не хватит чтобы нагреть лед даже до  0 С только за счет теплой воды

это значит что вода начнет кристаллизоваться и отдавать тепло

дальше......

Q=Q2-Q1=210m-84m=126 m ( кДж) - может забрать начальный лед

Q=mo* л=126*10^3*m

mo=126*10^3*m/330*10^3=0,382* m - дополнительный лед из воды

Значит в калориметре будет вода и лед

T=0  

а воды останется Mв=m-0,38m=0,62 m

Mв/m=0,62

ответ   T= 0 C

Mв/m=0,62

Уважаемые гении с планеты Сириус!!!!!!

Вычисления проверяйте обязательно. У меня проблемы с арифметикой

Answer 2

Давайте решим эту задачу.

1. Сначала найдем количество теплоты, которое нужно передать от льда к воде, чтобы достичь установившейся температуры. Для этого воспользуемся законом сохранения энергии:

   Q1 (переданная теплота от льда) + Q2 (переданная теплота от воды) = 0

   Q1 = -Q2

   Зная, что удельная теплота плавления льда λ = 330 кДж/кг и масса льда в 10 раз больше массы воды, мы можем записать:

   Q1 = -λ * m1

   где m1 - масса воды.

   Теперь найдем Q2, теплоту, переданную от воды. Для этого используем формулу:

   Q2 = m2 * cв * ΔT

   где m2 - масса воды, cв - удельная теплоёмкость воды, ΔT - изменение температуры.

   Поскольку вода и лед в конечном состоянии будут иметь одинаковую температуру, обозначим её T.

   Тогда Q2 = m2 * cв * (T - 20)

   Теперь мы можем выразить m1 и m2 через отношение массы льда к массе воды (по условию, масса льда в 10 раз больше массы воды):

   m1 = m2 / 10

   Теперь мы можем записать уравнение для Q1 и Q2:

   -λ * (m2 / 10) = m2 * cв * (T - 20)

   Теперь подставим известные значения и решим уравнение:

   -330 кДж/кг * (m2 / 10) = m2 * 4200 Дж/(кг⋅∘C) * (T - 20)

   Уберем единицы измерения и упростим уравнение:

   -33m2 = 42(T - 20)

   Теперь решим уравнение для T:

   33m2 = 42T - 840

   42T = 33m2 + 840

   T = (33m2 + 840) / 42

2. Теперь найдем отношение массы воды при установившейся температуре к первоначальной массе воды:

   Отношение массы воды при установившейся температуре к первоначальной массе воды = m2 / m1

   Зная, что m1 = m2 / 10, мы можем записать:

   Отношение массы воды при установившейся температуре к первоначальной массе воды = m2 / (m2 / 10) = 10

Теперь мы можем рассчитать установившуюся температуру и отношение массы воды:

1. T = (33m2 + 840) / 42
2. Отношение массы воды = 10

Теперь подставим m2, чтобы найти ответ:

m2 = m1 * 10 = 100 * 10 = 1000 г (1 кг)

1. T = (33 * 1000 + 840) / 42 = (33000 + 840) / 42 = 33840 / 42 ≈ 805.71

Ответ:

1. Установившаяся температура в калориметре ≈ 806 ∘C (округлено до целого числа).
2. Отношение массы воды при установившейся температуре к первоначальной массе воды = 10 (до сотых).