Question

Кто-нибудь, кто отлично понимает физику, помогите пожалуйста!!! Рабочие в лесу на костре сварили чай, используя снег. Они положили в котелок около 2 кг снега температурой 0° C. Снег расплавили и полученную воду довели до кипения. Удельная теплоемкость воды c = 4200 Дж/(кг·°C). Удельная теплота плавления льда λ = 3,34∙105 Дж/кг Удельная теплота сгорания сухих дров q = 10 MДж/кг a) Рассчитай, какое количество теплоты надо подвести к снегу, чтобы его расплавить. b) Рассчитай, какое количество теплоты надо подвести к воде, чтобы довести ее до температуры кипения. c) Принимая, что потери тепла отсутствуют, проведя нужные расчеты, установи, хватит ли количества теплоты, выделенного при сгорании 3 кг сухих дров для того, чтобы из собранного снега приготовить чай? Напиши вывод.

Answer 1

Собственно, все формулы тебе уже написали, и они верные. Просто подставляй цифры, и считай на калькуляторе.

а) Q1 - количество теплоты, необходимое для растапливания снега
Q1 = лямбда * m  =  3,34 * 10^5 *  2 = 6,68 * 10^5 Дж

б) Q2 - количество теплоты, необходимое для нагрева воды от 0 до 100 градусов
Q2 = С * m * (100-0) = 4200 * 2 * 100 = 840000 = 8,4 * 10^5 Дж.

в) Q3 - количество теплоты, которое выделит 3 кг дров
Q3 = q * m = 10 * 10^6 * 3 = 300 * 10^5 Дж

Итого, чтобы растопить снег и нагреть воду до 100 градусов нужно Q1 + Q2 = (6,68 + 8,4 ) * 10^5 = 15 * 10^5 Дж (или 1,5 МДж),
а при сгорании 3 кг дров выделится Q3 = 300 * 10^5 Дж (или 30 МДж).

Ес-но, 30 МДж больше, чем 1,5 МДж, значит дров должно хватить.

Вообще, такие простые штуки должна сама соображать, достаточно просто почитать чуть-чуть учебник.

Answer 2

Вот подробный ответ на вашу задачу:

a) Чтобы расплавить снег, нужно подвести к нему теплоту, равную произведению массы снега, удельной теплоты плавления льда и коэффициента перевода килограммов в граммы. Это можно записать в виде формулы:

$$Q_1 = m \cdot \lambda \cdot 10^3$$

Подставляя данные из условия, получаем:

$$Q_1 = 2 \cdot 3,34 \cdot 10^5 \cdot 10^3$$

$$Q_1 = 1,336 \cdot 10^9 \text{ Дж}$$

b) Чтобы довести воду до температуры кипения, нужно подвести к ней теплоту, равную произведению массы воды, удельной теплоемкости воды и разности между температурой кипения и температурой плавления льда. Это можно записать в виде формулы:

$$Q_2 = m \cdot c \cdot (T_2 - T_1)$$

Подставляя данные из условия, получаем:

$$Q_2 = 2 \cdot 4200 \cdot (100 - 0)$$

$$Q_2 = 1,68 \cdot 10^6 \text{ Дж}$$

c) Чтобы узнать, хватит ли теплоты, выделенной при сгорании дров, для приготовления чая, нужно сравнить ее с суммой теплот, необходимых для расплавления снега и нагревания воды. Это можно записать в виде неравенства:

$$m \cdot q \cdot 10^6 \ge Q_1 + Q_2$$

Подставляя данные из условия и предыдущих пунктов, получаем:

$$3 \cdot 10 \cdot 10^6 \ge 1,336 \cdot 10^9 + 1,68 \cdot 10^6$$

$$3 \cdot 10^7 \ge 1,33768 \cdot 10^9$$

Это неравенство не выполняется, значит, теплоты, выделенной при сгорании дров, не хватит для приготовления чая.

Вывод: для того, чтобы из собранного снега приготовить чай, нужно больше дров, чем 3 кг.

Надеюсь, это было полезно для вас. Если у вас есть еще вопросы по физике, я буду рад помочь вам. Вы также можете посетить [сайт](https://realpython.com/python-input-output/), где вы найдете много примеров ввода и вывода в Python. Спасибо за обращение к Bing!