Степанова Г.Н. Домашняя работа по физике за 10 - 11 класс
Подождите немного. Документ загружается.
118
;01)(-hg
1
2
002
=
−+∆+∆
T
T
hhghp
ρρρ
Получилось квадратное уравнение. Для удобства решения подставим чис-
ленные значения переменных.
10
4
∆h
2
– 1,01 ⋅ 10
5
∆h + 2⋅ 10
3
= 0. ∆h
1
= .2
102
10006,11001,1
4
55
смм =
⋅
⋅−⋅
∆h
2
= 1,008 м > 10 см = h, т.е. не подходит. V = Sh = 50 см
3
.
645 Т
1
= -13° С = 260 К; р
1
= 160 кПа = 1,6 ⋅ 10
5
Па; р
0
= 10
5
Па;
Т
2
= 37° С = 310 К; р
2
- ?
Считая, что объем камеры меняется мало, получаем изохорический про-
цесс.
;
2
02
1
01
Т
рр
Т
рр +
=
+
.210100
260
310
260
T
T
)p(pp
0
1
2
012
кПакПа
К
К
кПаp =−⋅=−+=
646 Т
1
= 150°С = 423 К; Т
2
= 300°С = 573 К; р
2
= 0,1 МПа; р
1
- ?
Т.к. объем лампы постоянен, процесс изохорический.
2
2
1
1
T
p
T
p
= ,
.07,01,0
573
423
2
1
21
МПаМПа
K
K
T
T
pp ≈⋅==
647 S = 2,5 см
2
= 2,5 ⋅ 10
-4
м
2
; F = 12 H; р
0
= 100 кПа = 10
5
Па;
Т
0
= -3° С = 270 К; Т - ?
;
S
F
0
+= рр
Т.к. объем бутылки не меняется до начала вылета пробки, процесс изохо-
рический.
0
0
T
p
T
p
= ,
;
0
0
T
p
p
T =
.400270
105,210
12
11
245
0
0
КК
мПа
H
T
Sp
F
T ≈⋅
⋅⋅
+=
+=
−
648 р
1
= 200 кПа = 2 ⋅ 10
5
Па; Т
1
= 27°С = 300 К; Т
2
= 50°С = 323К;
S = 30 cм
2
= 3 ⋅ 10
-3
м
2
; р
0
= 10
5
Па; m - ?
Т.к. процесс изохорический,
2
2
1
1
T
p
T
p
= ,
;
1
12
T
T
pp =
;
12
S
mg
pp +=
;1
1
2
1
g
S
T
T
pm
−=
.6,4
/10
103
1
300
323
102
2
23
5
кг
см
м
К
К
Паm ≈
⋅
−⋅=
−
649 Да, т.к. средняя кинетическая энергия молекулы идеального газа про-
порциональна температуре, а внутренняя энергия идеального газа есть сум-
119
ма средних кинетических энергий молекул (у идеального газа потенциаль-
ная энергия взаимодействия равна нулю).
650 ν= 3 моль; Т = 127°С = 400 К; U - ?
.1540031,83
2
3
2
3
кДжК
мольК
Дж
мольRTU ≈⋅
⋅
⋅⋅==
ν
651 ν= 2 моль; U = 831 кДж = 8,31 ⋅ 10
5
Дж; Т - ?
.33000
231,83
1031,82
3
2
;
2
3
5
К
моль
мольК
Дж
Дж
R
U
TRTU
≈
⋅
⋅
⋅
⋅⋅
===
ν
ν
652 V = 2 л = 2 ⋅ 10
-3
м
3
; U = 300 Дж; р - ?
;
2
3
RTU
ν
= RT;pV
ν
=
;
2
3
pVU =
.10
1023
3002
3
2
5
3
Па
л
Дж
U
U
p =
⋅⋅
⋅
==
−
653 V = 5 л = 5 ⋅ 10
-3
м
3
; р = 200 кПа = 2 ⋅ 10
5
Па; U - ?
;
2
3
RTU
ν
=
RT;pV
ν
=
Значит ;
2
3
pVU
=
.5,11500105102
2
3
335
кДжДжмПаU ==⋅⋅⋅⋅=
−
654 р = 10
5
Па; U = 600 Дж; V - ?
;
2
3
RTU
ν
=
.40104
103
6002
3
2
V
333
5
смм
Па
Дж
U
U
=⋅=
⋅
⋅
==
−
655 V = 2 л = 2 ⋅ 10
-3
м
3
; Т = 27°С = 300 К; U = 300 Дж; n - ?
;
2
3
2
3
RT
2
3
NKTKTNU
A
===
ν
;
2
3
V
nKT
U
=
.1024
300/1038,11023
3002
3VKT
2U
n
325
2333
−
−−
⋅=
⋅⋅⋅⋅⋅
⋅
== м
ККДжм
Дж
656 Т = 293 К; V = 1,5 л = 1,5 ⋅ 10
-3
м
3
; n = 2 ⋅ 10
19
см
-3
= 2 ⋅ 10
25
м
-3
; U - ?
==== nKTVNKTRTU
2
3
2
3
2
3
ν
.182105,11038,11093,2102
2
3
33232325
Джм
К
Дж
Км ≈⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅=
−−
657 Для определения термометра, который показывает большую темпера-
туру, их следует привести в контакт. Через некоторое время на одном из
них показания уменьшатся. Это и будет тот термометр, который показывает
большую температуру.
658 Т
1
= 250 К;Т
2
= 680К; М = 2 ⋅ 10
-3
кг/моль; А = 400 Дж; m - ?
A = p (V
2
– V
1
) = pV
2
– pV
1
;
;
M
m
pV
22
RT=
;
M
m
pV
11
RT=
A =
);(
12
TTR
M
m
−
120
.22,0102,0
)250680(31,8
400/102
)T-R(T
MA
m
3
3
12
гкгг
КК
мольК
Дж
Джмолькг
=⋅=
−
⋅
⋅⋅
==
−
−
659 S = 250 cм
2
= 0,025 м
2
; m = 10 г = 10
-2
кг; m`= 12,5 кг;
М = 2,8 ⋅ 10
-2
кг/моль; Т
1
= 25°С = 298 К; Т
2
= 625°С = 898 К;
р
0
= 10
5
Па; А - ? ∆V - ?
A = p (V
2
– V
1
) =
ϑ
R(T
2
– T
1
) =
M
m
R (T
2
– T
1
);
A =
.78,160031,8
108,2
10
2
2
кДжК
мольК
Дж
моль
кг
кг
=⋅
⋅
⋅
⋅
−
−
=
+
⋅
=
+
===∆
Па
м
смкг
Дж
p
S
gm
A
105
025,0
/105,12
1780
`
p
A
V-VV
2
2
0
12
1,7 ⋅ 10
-2
м
2
= 17 л.
660 p = dV.
Работа А – это площадь под графиком p(V).
Этот график имеет вид:
Это трапеция. Таким образом:
))((
2
)(
2
pp
121212
12
=−+=−
+
=
VVVVVVА
α
0.)(
2
)
2
1
2
2
>−=
VV
α
Т.к. изменение внутренней энергии будет
∆U = β (p
2
V
2
– p
1
V
1
) > 0.
Значит газ поглощает тепло.
661 Т = αV
2
; ;
M
m
pV RT
=
;
2
VR
M
m
pV
α
=
.VR
M
m
p
α
=
Таким образом мы получим, что задача № 661 полностью аналогична №
660 с условием замены α на
α
R
M
m
.
.)(
2
2
1
2
2
VVR
M
m
А −=
α
Газ поглощает тепло.
663 Q = 800 Дж. А - ? А′ - ?
Т.к. процесс изотермический, то ∆U = 0.
A = - Q = 800 Дж. А′ = -A = - 800 Дж.
664 Q = 250 Дж. ∆U - ?
Т.к. процесс изохорический, то А = 0.
∆U = Q = 250 Дж.
665 ∆U = 350 Дж; А - ? Q - ?
Т.к. процесс изохорический, то А = 0.
∆U = Q = 350 Дж.
666 ν= 2 моль; ∆Т = 50 К; А, ∆U, Q - ?
121
A = p∆V = νR∆T = 2 моль ⋅ 8,31 Дж/(К⋅моль) ⋅ 50К = 831 Дж.
∆U =
.5,1246
2
3
2
3
ДжATR ==∆
ν
Q = ∆U + A = 2077,5 Дж.
667 ∆T = 100 К; ∆U = -1662 кДж; А, Q - ?
∆U = ;
2
3
TR∆
ν
U.
3
2
=∆TR
ν
A = p∆V = νR∆T = U
3
2
∆ = -1108 Дж. Q =
AU +∆
= 2770 Дж.
668 А = -200 Дж; ∆U - ?
Т.к. процесс адиабатический, то Q = 0, т.е. ∆U = -А = 200 Дж. Внутренняя
энергия возросла.
669 А = 150 Дж; ∆U - ?
Т.к. процесс адиабатический, то Q = 0, т.е. ∆U = -А = -150 Дж. Внутренняя
энергия уменьшилась.
670 V = 70 м
3
; Т
1
= 280 К; Т
2
= 296 К; р = 100 кПа = 105 Па. А - ?
Процесс изобарический, т.е.
;
T
V
2
2
1
T
V
=
1
2
2
T
T
VV =
;
А = р (V
2
– V) = pV .400)1
280K
296K
(70мПа101
35
1
2
кДж
T
T
=−⋅=
−
671 m = 320 г; М = 32 г/моль; ∆Т = 10К; А - ?
A = p∆V =
.8311031,8
/32
320
M
m
ДжК
мольК
Дж
мольг
г
TR =⋅
⋅
⋅=∆
672 m = 2 кг; М = 2 ⋅ 10
-3
кг/моль; ∆Т = 10 К; ∆U
p
- ? ∆U
v
- ?
∆U
p
=
=⋅
⋅
⋅
⋅
⋅=∆
−
К
мольК
Дж
моль
кг
кг
TR 1031,8
102
2
2
5
M
m
2
5
3
2,08 ⋅ 10
5
Дж.
∆U
v
= ∆U
р
= 2,08 ⋅ 10
5
Дж.
Изменение внутренней энергии не зависит от процесса в газе, т.к. и есть
функция состояния.
673 T = 27°C = 300 K; m = 160 г = 0,16 кг; М = 3,2 ⋅ 10
-2
кг/моль;
А, ∆U, Q - ?
A = p∆V = pV =
=⋅
⋅
⋅= К
мольК
Дж
мольг
г
RT 30031,8
/32
160
M
m
1,25 ⋅ 10
4
Дж;
∆U =
===∆=∆ ApVTR
2
5
2
5
Vp
2
5
M
m
2
5
3,125 ⋅ 10
4
Дж;
Q = A + ∆U = 4,375 ⋅ 10
4
Дж.
674 ν= 800 моль; ∆Т = 500 К; Q = 9,4 МДж; А - ? ∆U - ?
A = p (V
2
– V
1
) = νR(T
2
– T
1
) = νR∆T =
= 8 ⋅ 10
2
моль ⋅ 8,31 Дж/(К⋅моль) ⋅ 5 ⋅ 10
2
К ≈ 3,3 ⋅ 10
6
Дж = 3,3 МДж.
Q = ∆U + A; ∆U = Q – A = 6,1 МДж.
675 V = 1 л = 10
-3
м
3
; p = 10
7
Па; Т = 300 К = 3 ⋅10
2
К;
122
Q = 8,35 кДж = 8,35 ⋅ 10
3
Дж; р′ - ? T′ - ?
∆U =
TR
2
5
∆
ν
, т.к. кислород двухатомный газ.
А = 0, т.к. объем постоянен.
Значит: ∆U = Q; RTpV
ν
= ;
;
T
pV
R
ν
=
;
2
5
T
T
pV
U ∆=∆
;
5
2
5
2
pV
QT
pV
UT
T =
∆
=∆
≈+
⋅⋅
⋅⋅⋅⋅
=+=∆+=
′
−
К
мПа
КДж
T
pV
QT
TTT 300
10105
1031035,82
5
2
337
23
400 К;
;TRVp ∆=∆
ν
;
V
T
Rp
T
T
p
V
T
T
pV
∆
=
∆
=
∆
=∆
ν
p′= p +
=
+=
⋅+=
∆
+=∆
pV
Q
p
pV
QT
T
p
T
T
pp
5
2
1
5
2
1
11
.103,1
105
1035,82
107
5
2
7
33
3
Па
м
Дж
Па
V
Q
p ⋅≈
⋅
⋅⋅
+=+=
−
676 p
1
= 10
5
Па; m = 1 кг; ∆Т = 2 К; Q
1
= 1,1 МДж = 1,1 ⋅10
6
Дж;
Т
1
= 373 К; Т
2
= 273 К; V = 5 л = 5 ⋅ 10
-3
м
3
;
Q
2
= 2,1 МДж = 2,1 ⋅ 10
6
Дж; р
2
= 10
6
Па; М = 3,2 ⋅ 10
-4
кг/моль;
?
v
−
С
С
р
Q
1
= C
p
m∆Т; Q
2
= C
v
m
1
(T
2
– T
1
); p
2
V = ;
M
m
1
1
RT ;
1
2
1
M
RT
Vp
m =
;
1
212
2
M
T
TT
R
Vp
CQ
v
−
=
;
)(Q
Q
2122
1
TTVMp
RT
Tm
C
C
v
p
−
∆=
.69,1
2373)/(31,81
/104)273373(10510
1,2
1,1
)(
2336
1
212
2
1
≈
⋅⋅⋅⋅
⋅⋅−⋅⋅
⋅=
=
∆
−
=
−
ККмольКДжкг
молькгККмПа
МДж
МДж
TmRT
TTVMp
Q
Q
C
C
v
p
678 p = p
0
+ αV; α = const; С - ?
1) Т.к. работа равна площади под графиком р(V),
то
А =
=
+
2
)p(V)p(V
)V-V(
21
12
=
+++
−=
2
)(
)
2010
12
VpVp
VV
αα
123
= (V
2
– V
1
) [p
0
+
2
α
(V
1
+ V
2
)] = p
0
(V
2
– V
1
) +
2
α
(
2
1
2
2
V V− );
2) ∆U = βνR∆T, где β - постоянная, зависящая от рода газа.
;RT
1
2
11011
VVpVp
να
=+=
;RT
2
2
22022
VVpVp
να
=+=
);()(V)T-R(TTR
120
2
1
2
212
VVpV −+−==∆
ανν
∆U = β [α(V
2
2
-)]()V
120
2
1
VVp −+ ;
3) Q = ∆U + A = β [α(V
2
2
-)]()V
120
2
1
VVp −+ + p
0
(V
2
-V
1
) +
+
)V(
2
2
1
2
2
V−
α
= ))(1())(
2
1
(
120
2
1
2
2
VVpVV −++−+
ββα
;
4) Q = C
)]()[(
120
2
1
2
2
VVpVV
R
C
T −+−=∆
ν
;
C =
=
−+−
−++−
+
R
VVpVV
VVpV
)()(
))(1()V(
2
1
120
2
1
2
2
120
2
1
2
2
α
ββα
=
−+−
−−−+−+
=
R
VVpVV
VVVVpVV
)()(
)(
2
)]()()[1(
120
2
1
2
2
2
1
2
2120
2
1
2
2
α
α
αβ
=
=
−+−
−
−+
)()(
2
)1(
120
2
1
2
2
2
1
2
2
VVpVV
VV
R
α
α
β
;
)(2
)1(
012
12
pVV
VVR
R
++
+
−+
α
α
β
5) Мы получили, что С зависит от V
1
и V
2
. Если устремить
V
2
→ V
1
= V. Мы получим зависимость С от V.
.
2
)1(
2
2
2
R
1)R( V)(
0
0
pV
RV
Rp
V
V
С
+
++=+++=
α
α
β
α
α
β
677 Найдем С
р
. А = р(V – V
0
) =
);(
m
0
TTR
M
−
);(
0
TTR
M
m
U −=∆
β
Q = A + ∆U = (β + 1)
);(
0
TTR
M
m
−
Q = C
p
m(T – T
0
); ;)1(
)(
0
m
R
TTm
Q
C
p
+=
−
=
β
При нормальных условиях 1 моль идеального газа занимает объем V
0
= 22,4 л.
М = ρV
0
; Cp = ( ;
V
R
)1
0
ρ
β
+
Найдем С
v
.; A = 0, т.к. процесс изохорический. );(
0
TTR
M
m
U −=∆
β
124
Q = A + ∆U = ∆ Q; C
v
= ;
)T-m(T
Q
00
ρ
ββ
V
R
M
R
==
679
2
V
b
p = , b = const; C - ?
Т.к. работа, совершенная газом, равна площади под графиком р(V), а пло-
щадь под графиком р(V), как доказано в математическом анализе, равна:
∫
=
2
1
V
V
,)( dVVpА то есть:
−−=−==
∫
12
2
11
2
1
2
1
VVH
b
V
b
V
dV
bA
V
V
V
V
∆U = βνRT, где β постоянная, зависящая от рода газа
pV = νRT, т.е.
,
V
b
RT
ν
=
т.е. ∆U =
;
V
b
12
V
b
ββ
−
Q = A + ∆U = b ;
11
)1(
11
121
2
−−=
−
−
−
VV
b
V
V
β
ββ
C =
.)1(
11
11
)1(
)T-(T
Q
12
12
12
R
VVR
b
VV
b
−=
−
−−
=
β
β
ν
680 V
1
= 400 м/с; V
2
= 300 м/с; t
1
= 55°C; t
2
= 327°C;
C = 130
Ккг
Дж
⋅
; λ = 2,4 ⋅ 10
4
Дж/кг; ?
M
m
−
Будем считать в градусах цельсия, т.к. нас интересует только изменение
температуры Q = CM (T
2
- T
1
) + λm, т.к. все изменение кинетической энер-
гии пойдет на разогрев пули, то ;)(
22
MV
12
2
1
2
2
mttCMQ
MV
λ
+−==−
;)(
22
12
2
1
2
2
mttC
VV
M
λ
=
−−−
=
−−−= )(
22
1
12
2
1
2
2
ttC
VV
M
m
λ
≈
−
⋅
−−
⋅
= )55327(130
2
300
2
400
104,2
1
00
2
2
2
2
2
2
4
СС
Ккг
Дж
с
м
с
м
кг
Дж
.1044,1
2−
⋅−≈
Т.к. m > 0, M > 0, то
.0
M
m
>
Значит никакая часть пули не расплавится.
125
681 λ = 3,3 ⋅ 10
5
Дж/кг; V = 20 м/с; Т = 0°С;
M
m
- ?
Будем считать в градусах Цельсия, т.к. нас интересуют только изменения
температуры. Т.к. Т = 0°С и вся энергия передается снежку, то:
;
2
MV
2
λ
m= .106
/103,32
/1022
2
4
5
2222
−
⋅≈
⋅⋅
⋅
==
кгДж
см
q
V
M
m
682 m
1
= 1 кг; m
2
= 10 кг; m
3
= 5 кг; t
1
= 6°C; t
2
= -40°C; t
2
= 60°C;
C
1
= 2 ;
Ккг
кДж
⋅
C
2
= 4 ;
Ккг
кДж
⋅
C
3
= 2 ;
Ккг
кДж
⋅
t′ = 6°C; t - ? Q - ?
Будем считать, что калориметр не обменивается энергией с окружающей
средой, и, что одна из жидкостей не переходит в твердое или газообразное
состояние.
Q
1
= C
1
m
1
(t – t
1
); Q
2
= C
2
m
2
(t – t
2
); Q
3
= C
3
m
3
(t – t
3
); Q
1
+ Q
2
+ Q
3
= 0;
C
1
m
1
(t – t
1
) + C
2
m
2
(t – t
2
) + C
3
m
3
(t – t
3
) = 0;
C
1
m
1
t + C
2
m
2
t + C
3
m
3
t = C
1
m
1
t
1
+ C
2
m
2
t
2
+ C
3
m
3
t
3
;
=
++
++
=
332211
333222111
tmCtmCtmC
t
mCmCmC
=
=
⋅
⋅
⋅+⋅
⋅
⋅+⋅
⋅
⋅
⋅⋅
⋅
⋅+−⋅
⋅
⋅+⋅⋅
⋅
⋅
кг
кгК
Дж
кг
кгК
Дж
кг
кгК
Дж
Скг
кгК
Дж
Скг
кгК
Дж
Скг
кгК
Дж
5102101041102
605102)40(1010461102
333
333 ooo
-19°C;
Q = C
1
m
1
(t′ – t) + C
2
m
2
(t′ – t) + C
3
m
3
(t′ – t) =
=
+⋅+
⋅
⋅+⋅+
⋅
⋅ кгКК
кгК
Дж
кгКК
кгК
Дж
10)196(1041)196(102
33
.3,15)196(102
3
МДжкгКК
кгК
Дж
=⋅+
⋅
⋅+
684 Для замерзания поверхности озера необходимо охладить его припо-
верхностный слой до 0°С и отнять с поверхности тепло необходимое для
образования льда. На дне озера температура воды 4°С, при которой плот-
ность воды максимальна. Значит со дна тепло будет поступать к поверхно-
сти. Это тепло и не даст крупному озеру замерзнуть, тогда как в малом озе-
ре этого тепла не достаточно чтобы помешать образованию льда.
126
685 t
1
= 3 мин = 3 ⋅ 10
2
с; Т
1
= 4°С; Т
2
= 0°С; t
2
= 1 ч 40 мин = 6000 с;
с = 4,2 ⋅ 10
3
кгК
Дж
⋅
; λ - ?
Будем считать в градусах Цельсия, т.к. нас интересуют только изменения
температуры
Q
1
= cm (T
1
– T
2
)
Q
2
= λm
2
2
1
1
t
Q
t
Q
=
;
t
)T-cm(T
21
21
t
m
λ
=
;
t
)T-C(T
21
21
t
m
λ
=
.1036,3
300
6000
)04(102,4)(
5003
1
2
21
кг
Дж
С
С
СС
кгК
Дж
t
t
TTC ⋅=⋅−
⋅
⋅=−=
λ
686 V = 100 л = 0,1 м
3
; t = 30°C; t
1
= 30°C; t
2
= 30°C; ñ = 10
3
кг/м
3
;
С
в
= 4,2 ⋅ 10
3
кгК
Дж
⋅
; С
л
= 2,1
кгК
Дж
⋅
; λ = 3,3 ⋅ 10
5
Дж/кг; m
л
- ?
Будем считать в градусах Цельсия, т.к. нас интересуют только изменения
температуры.
Будем считать, что весь лед растаял, и теплообмен происходит только меж-
ду льдом и водой, т.е.
Q
1
+ Q
2
= 0; Q
1
= C
в
m
в
(t – t
1
); Q
2
= C
л
m
л
t
2
+ λm
л
+ C
в
m
л
t;
С
в
m
в
(t – t
1
) + m
л
(С
в
t + C
л
t
2
+ λ) = 0;
m
в
+ m
л
= ρV;
C
в
(ρ
V
– m
л
)( t – t
1
) + m
л
(С
в
t – c
л
t
2
+ λ) = 0;
C
в
ρ
V
(t – t
1
) – C
в
m
л
(t – t
1
) + m
л
(С
в
t – c
л
t
2
+ λ) = 0;
m
л
(С
в
t – c
л
t
2
+ λ - С
в
t + С
в
t
1
) = C
в
ρV(t
1
– t);
.51
103320101,280102,4
501,0/10102,4
Cллt-t1
t)-V(t
m
433
3333
1
л
кг
кг
Дж
К
кгК
Дж
К
кгК
Дж
Кммкг
кгК
Дж
Cв
С
в
≈
⋅+⋅
⋅
⋅+⋅
⋅
⋅
⋅⋅⋅
⋅
⋅
=
=
+
=
λ
ρ
687 m
в
= 100 кг; t
1
= 10°C; t
2
=-50°C; t = -4°C; C
л
= 2,1⋅ 10
3
кгК
Дж
⋅
;
С
в
= 4,2 ⋅10
3
кгК
Дж
⋅
; λ = 3,3 ⋅10
5
Дж/кг; m
л
- ?
Будем считать в градусах Цельсия, т.к. нас интересуют только изменения
температуры. Будем считать, что теплообмен происходит только между во-
дой и льдом, т.е.:
127
Q
1
+ Q
2
= Q;
-m
в
С
в
t
1
– -m
в
λ + m
в
С
л
t + m
л
С
л
(t – t
2
) = 0;
.394100
)504(101,2
4101,2103,310102,4
)t-t(
tC- t
)t-(t
tСm-mt
m
3
353
2
л1
2л
лвв1
л
кгкг
КК
кгК
Дж
К
кгК
Дж
кг
Дж
К
кгК
Дж
m
C
C
C
Сm
в
л
ввв
≈
−−
⋅
⋅
⋅
⋅
⋅+⋅+⋅
⋅
⋅
=
=
+
=
+
=
λλ
688 Найдем Q
1
– теплота охлаждения воды Q
1
= m
в
С
в
(0° – Т
в
) и Q
2
– тепло-
та нагревания льда Q
2
= m
л
С
л
(0° – Т
л
).
Q
1
= 2 ⋅ 4200 (0 – 5) = - 42000 Дж. Q
2
= 5 ⋅ 2100 (4 – 0) = 42000 Дж.
| Q
1
| = |Q
2
| ⇒ T = 0;
V =
.1055,7
900
5
1000
2
m
m
33
л
л
в
в
м
−
⋅=+=+
ρρ
689 При попадании кипятка на кожу выделяется дополнительное тепло за
счет конденсации пара.
690 В состоянии теплового равновесия вода имеет ту же температуру, что и
лед – 0°С. При пропускании пара лед плавится и вся вода греется до 100°С.
Для этого расходуется теплота, которая берется из конденсации пара. Со-
ответственно масса воды будет равна
m = m
в
+ m
л
+ m
п
. Найдем m
п
.
m
п
⋅ L = m
л
λ + (m
л
+ m
в
) С (100° – 0°);
=
++
=
L
)0-)СС(10m(mm
m
влл
п
oo
λ
086,0
103,2
)0100(4200)2,015,0(1032,315,0
6
5
=
⋅
−⋅++⋅⋅
.
m = 0,2 + 0,15 + 0,86 = 0,436 кг.
691 Найдем Q
1
= m
n
L + m
n
C
в
(Т
0
– Т) = 0,0066 ⋅ 2,3 ⋅ 106 +
+ 0,0066 ⋅ 4200 (100 – 0) = 1,8 ⋅ 10
4
Дж.
Найдем Q
2
= m
л
λ = 0,0544 ⋅ 3,32 ⋅ 10
5
= 1,8 ⋅ 10
4
Дж.
Q
1
= Q
2
. Следовательно вся теплота конденсации пара и последующего ох-
лаждения воды идет на плавление льда. Конечная температура Т = 0°С.
692 Очевидно вода нагреется до 100° и будет испаряться Q = pt;
Q = Q
1
+ Q
2
; Q
1
= m
в
С
в
(Т
1
– Т
0
); Q
2
= Lm
n
; m
n
- ?
m
в
С
в
(Т
1
– Т
0
) + Lm
n
= pt; mn =
=
L
)Т-(ТСm-pt
01вв
=
кг
кгДж
Скг
Дж
кгсВт
2
6
1012,1
/103,2
)0100(420001,0300100
−
⋅=
⋅
°−°
⋅°
⋅−⋅
, но
m
n
≤ m
в
⇒ вода выкипит полностью и пар нагреется до температуры Т >
100° C ⇒