Loading [MathJax]/jax/output/SVG/jax.js

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/(кгC), и теплота плавления льда λ=3,4105Дж/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 1С, значит, было получено (за счет теплообмена) количество теплоты Q2=Nτ2=cm(tt0).(2) Очевидно, что за время таяния льда было получено в 10 раз больше теплоты, т.е. Отношение (1) к (2) τ1τ2=λm1/(cm(tt0)). Масса растаявшего льда (т.е. льда имевшегося в начале) m1=τ1cm(tt0)/(τ2λ). m1=50×4200×10×2/(10×3,4×105)=1,3 кг.