Question

Не пишіть, хто не знає!!! Нагріту сталеву кульку ставлять на лід, що має тем- пературу 0°С. Кулька занурюється в лід наполови ну. До якої температури була нагріта кулька? Пояснити чому

Answer 1

Відповідь:

≈ 46 ⁰С

Пояснення:

металева кулька віддає тепло лише то тієї миті доки не охолоне від початкової температури t₀ до температури t₁=0 ⁰C
виділяється тепло Q = m₁*c₁*(t₀-t₁)=V*ρ₁*c₁*(t₀-t₁)
де m₁, ρ₁ та c₁ - маса, густина та питома теплоємність сталі
лід об'ємом V/2  поглинає тепло Q та плавиться
Q = m₂*λ₂= V/2 *ρ₂*λ₂

де m₂, ρ₂ та λ₂ - маса, густина та питоме тепло плавлення льоду
отже
Q = V*ρ₁*c₁*(t₀-t₁) = V/2 *ρ₂*λ₂

V*ρ₁*c₁*(t₀-t₁) = V/2 *ρ₂*λ₂

t₀= t₁+ ρ₂*λ₂ / (2*ρ₁*c₁) = 0 ⁰С + 1000*332000/(2*7800*460) = 46,26532887 ⁰С  ≈ 46 ⁰С

Answer 2

Кулька була нагріта до температури 0°C.

Пояснення: Коли кулька занурюється в лід, вона починає віддавати свою теплоту до навколишнього середовища, в даному випадку - до льоду. Цей процес називається теплопередачею. Так як лід має температуру 0°C, кулька буде віддавати свою теплоту до льоду до тих пір, поки сама не досягне температури льоду. Тому, коли кулька занурюється в лід наполовину, це означає, що вона досягла температури льоду, яка дорівнює 0°C.

Занурення кульки в лід наполовину не змінює температуру нагрітої кульки, оскільки лід і кулька досягають теплової рівноваги при температурі 0°C.