Question

НУЖНО СРОЧНО 1) Какова масса серебряного подсвечника, который можно охладить от 900 °С до 100 °С при помощи испарения 1,4 кг эфира, взятого при температуре кипения. Уд. теплоемкость серебра 250 Дж/(кг∙°С), уд. теплота парообразования эфира 0,4 МДж/кг. 2) Какая масса пропана потребуется, чтобы расплавить золотой слиток массой 10,3 кг, находящийся при температуре плавления,? Уд. теплота плавления золота 67 кДж/кг, уд. теплота сгорания пропана 46 МДж/кг. 3) При сгорании 240 г нефти испарилось 3,1 кг льда, взятого при -15°С. Найти по этим данным уд. теплоту плавления льда. Уд. теплота парообразования воды 2,3 МДж/кг, уд. теплота сгорания нефти 40 МДж/кг, уд. теплоемкость льда 2100 Дж/(кг∙°С), воды – 4200 Дж/(кг∙°С).

Answer 1

Ответ:

Q=cmT

Q=250Дж

T=40-20=20C

c=250Дж/(кг*С)

m=0.05 кг

Answer 2

Для решения этих задач мы будем использовать закон сохранения энергии, который гласит, что количество тепла, переданное или полученное телом, равно изменению его внутренней энергии.

1. Для начала найдем количество тепла, необходимое для охлаждения серебряного подсвечника:

Q = m * c * ΔT

Где: Q - количество тепла (Дж) m - масса серебряного подсвечника (кг) c - удельная теплоемкость серебра (Дж/(кг·°C)) ΔT - изменение температуры (°C)

ΔT = 900°C - 100°C = 800°C

Теперь мы можем найти количество тепла Q:

Q = m * c * ΔT Q = m * 250 Дж/(кг∙°С) * 800°C Q = 200000m Дж

2. Теперь найдем количество тепла, необходимое для расплавления золотого слитка:

Q = m * L

Где: Q - количество тепла (Дж) m - масса золотого слитка (кг) L - удельная теплота плавления золота (Дж/кг)

L = 67 кДж/кг = 67000 Дж/кг

Теперь мы можем найти количество тепла Q:

Q = m * L Q = m * 67000 Дж/кг

3. Теперь рассмотрим сгорание нефти и испарение льда. Согласно закону сохранения энергии, количество тепла, выделяющееся при сгорании нефти, должно быть равным количеству тепла, потребляемому для испарения льда:

Q1 (от сгорания нефти) = Q2 (на испарение льда)

Q1 = m1 * c1 * ΔT1

Где: Q1 - количество тепла от сгорания нефти (Дж) m1 - масса нефти (кг) c1 - удельная теплоемкость нефти (Дж/(кг·°C)) ΔT1 - изменение температуры нефти (°C)

Для удельной теплоемкости нефти, учитывая удельную теплоту сгорания:

c1 = 40 МДж/кг = 40000 кДж/кг = 40000 Дж/кг

Q2 = m2 * L2

Где: Q2 - количество тепла на испарение льда (Дж) m2 - масса льда (кг) L2 - удельная теплота парообразования льда (Дж/кг)

L2 = 2,3 МДж/кг = 2300 кДж/кг = 2300 Дж/кг

Теперь мы можем установить равенство Q1 и Q2:

m1 * c1 * ΔT1 = m2 * L2

Также мы знаем, что масса льда m2 равна 3,1 кг. Теперь мы можем решить это уравнение относительно ΔT1:

ΔT1 = (m2 * L2) / (m1 * c1) ΔT1 = (3,1 кг * 2300 Дж/кг) / (m1 * 40000 Дж/кг) ΔT1 = 0,1735 / m1

Теперь, с помощью этой информации, мы можем решить задачу. Сначала найдем количество тепла, которое выделяется при сгорании 240 г (0,24 кг) нефти:

Q1 = m1 * c1 * ΔT1 Q1 = 0,24 кг * 40000 Дж/кг * ΔT1 Q1 = 9600 * ΔT1 Дж

Затем, используя это количество тепла, найдем количество тепла, необходимое для испарения 3,1 кг льда:

Q2 = m2 * L2 Q2 = 3,1 кг * 2300 Дж/кг Q2 = 7130 Дж

Теперь у нас есть:

Q1 = Q2

9600 * ΔT1 = 7130

ΔT1 = 7130 / 9600 ΔT1 ≈ 0,742 °C

Теперь мы знаем, что изменение температуры нефти составляет приблизительно 0,742 °C. Мы можем использовать это значение, чтобы найти удельную теплоту плавления льда:

ΔT1 = 0,742 °C = 0,742 К

ΔT1 = 0,742 К

Теплота плавления льда (L1) равна количеству тепла, которое нужно, чтобы изменить температуру льда на 1 К без изменения его агрегатного состояния:

L1 = c2 * ΔT1

Где: L1 - удельная теплота плавления льда (Дж/кг) c2 - удельная теплоемкость льда (Дж/(кг·°С))

c2 = 2100 Дж/(кг·°С)

L1 = 2100 Дж/(кг·°С) * 0,742 К L1 ≈ 1561,8 Дж/кг

Итак, удельная теплота плавления льда составляет примерно 1561,8 Дж/кг.