Городская олимпиада «Аль-Фараби» по физике, 9 сынып
В ведре находится смесь воды со льдом. Масса смеси M=10 кг. Ведро внесли в комнату и сразу же начали измерять температуру t смеси. Получившийся график зависимости температуры от времени τ изображен на рисунке. Удельная теплоемкость воды C=4200 Дж/(кг⋅∘C), и теплота плавления льда λ=3,4⋅105Дж/кг. Определить, сколько льда было в ведре, когда его внесли в комнату. Теплоемкостью ведра пренебречь.
посмотреть в олимпиаде
Комментарий/решение:
Комментарии от администратора Комментарии от администратора №1. Из графика определяем, что в течение времени τ1=50 мин происходило таяние льда, так как в это время температура не менялась. На это было потрачена энергия Q1=Nτ1=λm1.(1) Когда лед растаял, температура стала подниматься. За 5 мин температура повысилась на 1∘С, значит, было получено (за счет теплообмена) количество теплоты Q2=Nτ2=cm(t−t0).(2) Очевидно, что за время таяния льда было получено в 10 раз больше теплоты, т.е. Отношение (1) к (2) τ1τ2=λm1/(cm(t−t0)). Масса растаявшего льда (т.е. льда имевшегося в начале) m1=τ1cm(t−t0)/(τ2λ). m1=50×4200×10×2/(10×3,4×105)=1,3 кг.
Возможно, что при неправильном наборе формул, они будут
доредактированы модератором. При этом содержание не будет меняться.