СРОЧНО!!!!
Достаточно глубокий теплоизолированный стакан объема Vст= 100см^3 до краем заполнен водой, имеющей температуру Тво= 25°С. В воду аккуратно опускают кубик льда, имеющий объем Vл= 10см^3 и температуру Тло=-18°С. Определить температуру стакана после установления теплового равновесия. Параметры льда и воды: 300кДж/кг, сл=2100Дж/(кг*К), pл=0.9г/см^3,св=4200дж/(кг*К), pв=1г/см^3. Потерями тепла принебречь. Ответ в°С, округлить до целых.
Answers & Comments
Ответ: 16,3°С
Объяснение:
Дано:
Vст=100см³=0,0001м³
Vл=10см³=0,00001м³
ρв=1000кг/м³
ρл=900кг/м³
t1=25°C
t2=-18°C
t3=0°C
c1=4200Дж/кг°С
с2=2100Дж/кг°С
λ=300кДж/кг=300000Дж/кг
------------------------
t4-?
Количество теплоты, полученное льдом при нагревании и плавлении:
Q1=c2*ρл*Vл*(t3-t2)+λ*ρл*Vл=ρл*Vл*(с2*(t3-t2)+λ)=900*0,00001*(2100*(0+18)+300000)=3040,2Дж
Количество теплоты, полученное растаявшим льдом, на нагревание:
Q2=c1*ρл*Vл*(t4-t3)
Количество теплоты, переданное водой:
Q3=c1*ρв*Vв*(t1-t4)
По закону сохранения энергии:
Q3=Q1+Q2
c1*ρв*Vв*(t1-t4)=Q1+c1*ρл*Vл*(t4-t3)
4200*1000*0,0001*(25-t4)=3040,2+4200*900*0,00001*(t4-0)
10500-420t4=3040,2+37,8t4
457,8t4=7459,8
t4=16,3°С