Question

На плавление 2 кг льда, взятого при 0°, потребовалась в 2 раза больше энергии, чем на нагревание некоторой массы свинца на 100°. Определите массу свинца.​

Answer 1

Ответ:

L_льда * m_льда = 2*C_pb*m_pb*100,

откуда найдете m_pb. C_pb здесь - удельная теплоемкость свинца

Объяснение:

^^

Answer 2

Для решения этой задачи, нам нужно использовать закон сохранения энергии и уравнение теплообмена.

При плавлении льда, для того чтобы он превратился в воду при температуре 0°С, нужно обеспечить тепло в размере Q1. Энергия, необходимая для плавления, рассчитывается по следующей формуле:

Q1 = m * Lf,

где: Q1 - энергия, необходимая для плавления льда (Джоули), m - масса льда (2 кг), Lf - удельная теплота плавления льда (333,55 Дж/г).

Теперь мы знаем, что на нагревание свинца на 100°С нужна в два раза меньше энергии, чем на плавление 2 кг льда. Поэтому:

Q2 = Q1 / 2,

где Q2 - энергия, необходимая для нагревания свинца на 100°С.

Теперь мы можем рассчитать массу свинца. Для этого используем уравнение теплообмена:

Q2 = m_s * c_s * ΔT,

где: Q2 - энергия, необходимая для нагревания свинца (Джоули), m_s - масса свинца (которую мы хотим найти), c_s - удельная теплоемкость свинца (узнайте ее из источника, например, она около 128 Дж/(кг·°C) для свинца), ΔT - изменение температуры свинца (100°C).

Теперь мы можем подставить Q2 из уравнения выше и решить уравнение относительно m_s:

Q2 = m_s * c_s * ΔT, Q1 / 2 = m_s * c_s * ΔT.

Теперь подставим известные значения:

Q1 = 2 кг * 333,55 Дж/г = 667,1 кДж, Q2 = 667,1 кДж / 2 = 333,55 кДж, ΔT = 100°C.

Теперь решим уравнение:

333,55 кДж = m_s * c_s * 100°C.

Разделим обе стороны на 100°C:

3,335 кДж/°C = m_s * c_s.

Теперь подставим удельную теплоемкость свинца c_s и решим уравнение:

3,335 кДж/°C = m_s * 128 Дж/(кг·°C).

m_s = (3,335 кДж/°C) / (128 Дж/(кг·°C)).

m_s ≈ 26,13 кг.

Итак, масса свинца, для нагревания которой на 100°С нужна в два раза меньше энергии, чем для плавления 2 кг льда при 0°С, составляет примерно 26,13 кг.