Задача 1. Эксперимент.
1 опыт: было установлено, что температура 142 г ледяной воды (0 °С) в легком сосуде, подвешенном посредине комнаты, поднялась на 4 °С за полчаса.
2 опыт: когда в сосуде находилось такое же количество льда (0 оС), то на его таяние потребовалось 10 часов.
3 опыт: в тот же сосуд поместили ледяную воду из 1-го опыта и лед из 2-го опыта и дождались поднятия температуры смеси на 4 °С.
Определите, исходя из 1-го и 2-го опыта, удельную теплоту плавления льда?
Сколько времени занял опыт 3?
Считайте удельную теплоемкость воды известной и равной 4200 Дж/(кг•°С).
Решение.
Найдем количества тепла Q, которое подводится к сосуду за полчаса. Так как этого количества тепла оказалось достаточно для нагревания воды, то
Q = cmΔt.
За 10 часов к сосуду подводится в 20 раз больше количество тепла. Поэтому
λm = 20cmΔt.
Отсюда
λ = 20cΔt.
λ = 20•4200•4 = 336000 Дж/кг.
В третьем опыте потребуется количество теплоты на плавление льда и нагревание воды на Δt равное
nQ = λm + c2mΔt,
где n ? число порций теплоты, сравнимой с Q = cmΔt подводимой к воде за 0,5 ч.
Тогда
nQ = 20Q + 2Q = 22Q
и
n = 22•0,5 = 11 ч.
|