Насколько повысится температура 10 литров воды при 12 градусах Цельсия, если в них залить 5 килограммов расплавленного свинца, имеющего температуру плавления?
Задача по Насколько повысится температура 10 литров воды при 12 градусах Цельсия, если в них залить 5 килограммов расплавленного свинца, имеющего температуру плавления? для школьников 5 - 9 класс. Узнайте решение и получите подробное объяснение по теме Физика. Ответы на этот вопрос уже опубликованы. Не забывайте, что вы можете задать вопрос или поделиться собственным решением, став экспертом для других!
Ответ:m1 (вода) = 10 кг; t2 (нач. темп. воды) = 12 ºС ; m2 (свинец) = 5 кг.
Постоянные: С1 (уд. теплоемк. воды) = 4200 Дж/(кг*ºС); tпл (темп. плавления свинца) = 327,4 ºС; λ (уд. теплота плавления свинца) = 25 * 103 Дж/кг; С2 (уд. теплоемк. свинца) = 140 Дж/(кг*ºС).
С1 * m1 * (t — t2) = λ * m + С2 * m2 * (tпл — t).
4200 * 10 * (t — 12) = 25 * 103 * 5 + 140 * 5 * (327,4 — t).
42000t — 504000 = 125000 + 229180 — 700t.
42700t = 858180.
t = 858180 / 42700 = 20,1 ºС.
Δt = t — t2 = 20,1 — 12 = 8,1 ºС.
Дано:
V=10 л=10*10⁻³ м³
t₁=12°С
m₂=5 кг
табличные данные:
t₂=327°С
p₁=10³ кг/м³
c₁=4200 Дж/кг*К
c₂=127 Дж/кг*К
L=2260 * 10³ Дж/кг
Найти:
Δt-?
Решение:
Δt=t₃-t₁
m₁=p₁*V
есть три варианта:
· вода вся испарится
· количество теплоты, которое может отдать свинец будет не достаточно, чтобы нагреть воду до 100°С
· только часть воды испарится
Для того, чтобы узнать конечное состояние воды нужно провести следующие расчёты:
Q₂ — количество теплоты, которое может отдать свинец охладившись до 100°С
Q₁ — количество теплоты, которое нужно отдать воде, чтобы нагреть её до 100°С
Q₁ₓ — количество теплоты, которое нужно отдать воде, чтобы испарить её
Q₁=c₁*p₁*V*(100-t₁)=4200*1000*10*10⁻³*88=3 696 кДж
Q₂=c₂*m₂*(t₂-100)=127*5*227=144145 Дж
Из этого следует, что свинец не сможет нагреть воду до 100°С
Теперь напишем уравнение теплового баланса, где θ — конечная температура:
c₁*p₁*V*(θ-t₁)=c₂*m₂*(t₂-θ)
Для упрощения расчётов посчитаем значения c₂*m₂ и c₁*p₁*V
c₁*p₁*V=4200*10*10⁻³*10³=4.2*10³
c₂*m₂=127*5=635
4.2*10³*(θ-12)=635*(327-θ)
4.2*10³*θ-50.4*10³=207645-635*θ
θ(4.2*10³-635)=207645+50.4*10³=258045
θ=72.382 (°C)
Ответ: конечная температура воды равна 72.382 °С