Question

1. В термос, где находился 1 кг воды, поместили кусок льда массой 1 кг, имевший температуру 0С. После установления равновесия оказалось, что оставшийся лед имеет массу 0,4 кг. Какую температуру вначале имела вода в термосе?

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

m1=1 кг

m2=1 кг

m3=0,4 кг

t- ?

1) Q2=л*(m2-m3)=330 000*0,6=198 000 Дж

2) Q1=cmt    Q1=Q2

t=198000/4200=47 C

вода имела температуру t=47.14 С

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать законы сохранения энергии и массы.

Первый закон сохранения энергии (закон сохранения энергии внутренней теплоты) гласит, что изменение внутренней энергии системы равно сумме теплового переноса и работы, совершенной над системой. В данном случае, работа равна нулю (поскольку нет внешних сил, совершающих работу над системой), и изменение внутренней энергии равно тепловому переносу.

Второй закон сохранения энергии (закон сохранения массы) гласит, что масса вещества в системе остается неизменной.

Давайте применим эти законы к данной задаче.

1. В начале в термосе находилось 1 кг воды, которая имела температуру T (в градусах Цельсия).
2. Затем мы поместили 1 кг льда с температурой 0°C в термос.
3. После установления равновесия часть льда растворилась и стала водой, и оставшийся лед имеет массу 0,4 кг.

Теперь давайте найдем изменение внутренней энергии системы, используя удельные теплоемкости воды (C_water) и льда (C_ice):

Изменение внутренней энергии = масса * удельная теплоемкость * изменение температуры

Для воды: ΔU_water = (1 кг) * C_water * (T - 0°C)

Для льда: ΔU_ice = (1 кг - 0.4 кг) * C_ice * (0°C - T)

Поскольку внутренняя энергия системы сохраняется, то: ΔU_water + ΔU_ice = 0

Подставим выражения для ΔU_water и ΔU_ice: (1 кг) * C_water * (T - 0°C) + (0.6 кг) * C_ice * (0°C - T) = 0

Теперь у нас есть уравнение с одной неизвестной (T), и мы можем его решить.

Определим удельные теплоемкости: C_water = 4,186 Дж/(г°C) (удельная теплоемкость воды) C_ice = 2,093 Дж/(г°C) (удельная теплоемкость льда)

Подставим значения и решим уравнение: (1 кг) * 4,186 Дж/(г°C) * (T - 0°C) + (0.6 кг) * 2,093 Дж/(г°C) * (0°C - T) = 0

Раскроем скобки и упростим уравнение: 4,186T - 0 = -1,256T

Теперь сложим 1,256T с обеих сторон: 4,186T + 1,256T = 0

5,442T = 0

Теперь разделим обе стороны на 5,442, чтобы найти T: T = 0

Таким образом, вода в термосе вначале имела температуру 0°C.