Задача для восьмого класса

Сообщение №16169 от AID 03 января 2003 г. 11:12
Тема: Задача для восьмого класса

В калориметре находится 500 г. воды, переохлажденной до минус десяти градусов. В воду опускают 50 г. льда при минус десяти градусах. Определить, сколько останется воды после установления теплового равновесия.


Отклики на это сообщение:

Начальная внутренняя энергия системы (вода+лед):
U1=-Cw*M*dt-r*m-Ci*m*dt

Здесь:
M - начальная масса воды
m - начальная масса льда
Сw,Ci - удельные теплоемкости воды и льда соответственно
r - теплота плавления льда
dt=10 C

За ноль удельной внутренней энергии принята энергия для воды при 0С

После того как в воду поместят кусок льда, она начнет замерзать. При этом будет выделятся теплота и происходить нагрев системы. Нагрев остановится или при достижении температуры фазового перехода при н.у.- 0С - когда превращение воды в лед прекратится, или после замерзания всей воды. Для первого случая конечная внутренняя энергия системы будет равна:

U2=-r(m+X)

Где X - масса замерзшей воды

Поскольку система теплоизолированна и работа над ней также, по всей видимости, не совершается, изменение внутренней энергии должно быть равно нулю, т.е.:

U2-U1=0 => -r(m+X)+Cw*M*dt+r*m+Ci*m*dt=0 => x=(Cw*M*dt+Ci*m*dt)/r

В числах:
x=(4.2e3*0.5*10+2.1e3*0.05*10)/330e3=0.0668 кг=66.8 г

[данные из А.П Рымкевич, П.А. Рымкевич "Сборник задач по физике для 8=10 класса",1978]

То есть масса оставшейся воды: 500-66.8=433 г


Привет, Бауманец.
Поздравляю. Я сам не догадался решать через энергию. А интересно, можно ли решить эту задачу через тепловой баланс?
До встречи, AID.


Физика в анимациях - Купить диск - Тесты по физике - Графики on-line

Реклама:
Rambler's Top100