С какой скоростью должны лететь навстречу друг другу две льдинки, чтобы при столкновении обратиться в пар? Начальная температура льдинок -12°С. Потерями энергии пренебречь. С решением
More Questions From This User See All
Copyright © 2024 SCHOLAR.TIPS - All rights reserved.
Answers & Comments
Verified answer
Вся кинетическая энергия льдинок уходит на их нагревание, плавление, последующее нагревание получившейся капельки и её испарение. Итак:Составим энергетическое уравнение:
2Eк = Qн + Qп + Qв + Qи , где:
Eк – начальная кинетическая энергия каждой льдинки,
Qн – теплота, поглощаемая нагревающимися льдинками,
Qп – теплота, уходящая на плавление льдинок,
Qв – теплота, поглощаемая нагреваемой капелькой, получившейся из льдинок,
Qи – теплота, уходящая на испарение капельки,
Eк = mv²/2 ;
Qн = [c/2] 2m |tн| , поскольку теплоёмкость льда/снега равна половине теплоёмкости воды,
Qп = 2mλ ;
Qв = 2cm∆t , где ∆t = 100°С
Qи = 2mL ;
Подставим эти выражения в энергетическое уравнение:
mv² = cm|tн| + 2mλ + 2cm∆t + 2mL ;
v² = c(|tн|+2∆t) + 2(λ+L) ;
v² = √[ c(|tн|+2∆t) + 2(λ+L) ] ≈ √[ 4190*(|–12|+2*100) + 2 ( 333 000 + 2 267 000 ) ] ≈
≈ √[ 4190*212 + 5 200 000 ) ] ≈ 2470 м/с ≈ 2.47 км/с ;
( около 30% от первой космической скорости )