Question

ДАЮ 50 БАЛЛОВ В сосуде находится кусок льда при температуре −40 ∘C. Электроплитка нагревает содержимое сосуда от −40 ∘C до 10 ∘C за время t1, а от 10 ∘C до 100 ∘C за время t2. Найдите отношение t1t2. Ответ округлите до десятых. Теплоёмкостью сосуда и теплообменом сосуда с окружающей средой пренебрегите. Удельная теплоёмкость воды cв=4200 Дж/(кг⋅∘C), удельная теплоёмкость льда cл=2100 Дж/(кг⋅∘C), удельная теплота плавления льда λ=330 кДж/кг.

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

дано t1=-40 C

t2=0C

t3=10C

t4=100C

T1/T2-?

1) для первого случая  P*T1= c1m(t2-t1)+лm+c2*m(t3-t2)

2) P*T2=c2m(t4-t3)      P- мощность нагревателя

T1/T2=(2100*40+330000+4200*10)/4200*90=(84+330+42)/42*9=1,2

ответ  T1/T2=1,2

уважаемые гении из Сириуса, все вычисления обязательно проверяйте ( буду благодарен если найдете ошибку в вычислениях)

Answer 2

Для решения этой задачи нам нужно учесть, что сначала мы должны нагреть лед от его начальной температуры до 0°C (плавление), затем нагреть воду от 0°C до 100°C (кипение).

1. Сначала рассмотрим нагрев льда до 0°C:

   • Удельная теплоемкость льда (cл) = 2100 Дж/(кг⋅°C)
   • Начальная температура льда (T1) = -40°C
   • Конечная температура льда (T2) = 0°C
   • Масса льда (m) = 1 кг (пусть лед имеет массу 1 кг для простоты вычислений)
   • Удельная теплота плавления льда (λ) = 330 кДж/кг = 330,000 Дж/кг

   Тепло, необходимое для нагрева льда до 0°C: Q1 = m * cл * (T2 - T1) = 1 кг * 2100 Дж/(кг⋅°C) * (0°C - (-40°C)) = 84,000 Дж

   Тепло, необходимое для плавления льда: Q2 = m * λ = 1 кг * 330,000 Дж/кг = 330,000 Дж

2. Затем рассмотрим нагрев воды от 0°C до 100°C:

   • Удельная теплоемкость воды (cв) = 4200 Дж/(кг⋅°C)
   • Начальная температура воды (T3) = 0°C
   • Конечная температура воды (T4) = 100°C

   Тепло, необходимое для нагрева воды до 100°C: Q3 = m * cв * (T4 - T3) = 1 кг * 4200 Дж/(кг⋅°C) * (100°C - 0°C) = 420,000 Дж

Теперь мы можем найти отношение t1 к t2:

• t1 - время для нагрева льда до 0°C: Q1 / P, где P - мощность электроплитки.
• t2 - время для нагрева воды от 0°C до 100°C: Q3 / P.

Отношение t1 к t2:

t1/t2 = (Q1 / P) / (Q3 / P) = Q1 / Q3 = 84,000 Дж / 420,000 Дж = 0.2

Ответ: отношение t1 к t2 составляет 0.2, или 1/5, когда округлено до десятых.