Question

железная заготовка охлаждаясь от температуры 1000 до 0 градусов. растопила лед массой 3 кг , взятый при температуре -10 градусов , какова масса заготовки если вся энергия выделенная ею пошла на плавления льда ?

Answer 1

Ответ:2.34кг

Объяснение:

Дано:

m=3кг

t1=1000 C

t2=0 C

t3=-10 C

c ж=450 Дж/кг

с л = 2100 Дж/кг

λ = 330000 Дж/кг

Найти:

m2 - ?

Решение

Q отд = Q получ.

cжm2(t1-t2)=cл*m1(t3-t2)+λm1

m2=cл*m1(t3-t2)+λm1/сж*(t1-t2)

m2=2100*3*10+330000*3/450*1000=2.34кг

Ответ: 2.34кг

Answer 2

Для решения этой задачи, мы можем использовать уравнение теплового баланса:

Количество тепла, выделяемого охлаждающейся железной заготовкой, равно количеству тепла, необходимому для плавления льда:

Q_железо = Q_лед

Масса льда m_лед = 3 кг Температура льда T_лед = -10 °C = -10 + 273.15 K = 263.15 K Температура плавления льда T_плавления_льда = 0 °C = 0 + 273.15 K = 273.15 K

Теплоемкость железной заготовки c_железо = удельная теплоемкость железа ≈ 0.45 кДж/(кг*°C) Теплота плавления льда L_плавления_льда = 334 кДж/кг (количество тепла, необходимое для плавления единицы массы льда)

Тепловой баланс:

m_железо * c_железо * (T_железо - T_плавления_льда) = m_лед * L_плавления_льда

где T_железо - начальная температура железной заготовки (1000 °C = 1000 + 273.15 K = 1273.15 K), m_железо - масса железной заготовки (в кг).

Теперь решим уравнение относительно m_железо:

m_железо * 0.45 * (1273.15 - 273.15) = 3 * 334

m_железо * 1000 = 1002

m_железо = 1002 / 1000 ≈ 1 кг

Таким образом, масса железной заготовки составляет около 1 кг.