МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА

 

Задача №53

 

В калориметр налито m1 = 2,0 кг воды при температуре t1 = 6,0 °С и положен кусок льда массой m2 = 2,0 кг, температура которого t2 = -20 °С.  Каково будет содержимое калориметра после установления теплового равновесия?  Теплоемкостью калориметра и теплообменом с внешней средой пренебречь.  Удельная теплоемкость воды c1=4,19·103 Дж/(кг·К), льда с2=2,1·103 Дж/(кг· К), удельная теплота плавления льда λ = 3,3·105 Дж/кг.

 

 

Дано:

 

m1 = 2,0 кг

Т1 = 6,0 °С =279 К

m2 = 2,0 кг

Т2 = - 20 °С =253 К

ρ = 1·103кг/м3

c1 = 4,19·103 Дж/(кг·К)

с2 = 2,1·102 Дж/(кг·К)

λ = 3,3·105 Дж/кг     

m - ?

 

Решение:

 

Количество теплоты необходимое для охлаждения воды до 0?С

Теплота, выделяемая при нагревании льда до 0?С                    

             

Количество теплоты необходимое для замерзания m3 кг воды

где

           

Масса замерзшей воды

           

 

 

Ответ: Превратится в лед   воды. Остальная часть воды m4 = 2-0,102 = 1,898 кгбудет находится при температуре 0?С.

 

 

К списку задач

Главная