c1=4,2 кДж/(кг*К), λ=330000 Дж/кг, V1=3,7 л=3,7*10*-3 м³, t1= 18°С, m2=0,5 кг, t2= 0°С. t= 8°С. m-? Вода в сосуде отдает количество теплоты Q1=c1ρV1(t1-t). Лед, содержащийся в мокром снеге получит количество теплоты для плавления Q2=λ(m2-m) и нагревания получившейся воды от t2= 0°С до t= 8°С Q3=c1(m2-m)(t-t2). Вода, содержащаяся в мокром снеге получает количество теплоты для нагревания от t2= 0°С до t= 8°С Q4=c1m(t-t2). Уравнение теплового баланса Q1=Q2+Q3+Q4. c1ρV1(t1-t)=λ(m2-m)+c1(m2-m)(t-t2)+c1m(t-t2). c1ρV1(t1-t)=λm2-λm+c1m2(t-t2)-c1m(t-t2)+c1m(t-t2). c1ρV1(t1-t)=λm2-λm+c1m2(t-t2). λm=λm2+c1m2(t-t2)-c1ρV1(t1-t). m=(λm2+c1m2(t-t2)-c1ρV1(t1-t))/λ. m=(330000*0,5+4200*0,5*8-4200*3,7*10)/330000 = (165000+16800-155400)/330000 = 0,08 кг= 80 г.
○ однако это условие в данной задаче не выполняется, так как кинетическая энергия шарика идет на его нагревание и плавление с КПД 80% по условию. запишем это:
Q = 0.8 ΔEk или, если допустить, что начальная скорость шарика - ноль, то Q = 0.8 Ek
• количество теплоты Q пойдет на нагрев и плавление (отметим, что температура плавления свинца 327.5 °С):
Q = c m (327.5 - 127) + λ m
• кинетическая энергия шарика равна
Ek = (m v²)/2
○ из условия Q = 0.8 Ek получаем, что
v = √(2.5 (λ + 200.5 c)).
• удельная теплота плавления свинца равна λ = 25 кДж/кг • удельная теплоемкость свинца равна c = 130 Дж/(кг °С)
v = sqrt(2.5*(25*10^(3)+200.5*130)) ≈ 357.3 м/c
0,0(0 оценок)
Полный доступ
Позволит учиться лучше и быстрее. Неограниченный доступ к базе и ответам от экспертов и ai-bota
Оформи подписку
