В 2 л води при температурі 20 0 С влили 600г розплавленого олова при
температурі 232 0 С. До якої температури нагріється вода? (Олово
спочатку твердне при температурі 232 0 С, потім – охолоджується до
температури теплової рівноваги, яку потрібно знайти)
Ответы
Ответ: 17,5°С
Объяснение:
Дано:
V=2л=0,002м³
ρ=1000кг/м³
t1=20°C
t2=232°C
c1=4200Дж/кг°С
m2=600г=0,6кг
t2=232°С
с2=230Дж/кг°С
λ=0,59*10⁵Дж/кг
------------------
t-?
Теплота, отданная оловом равна теплоте, принятой водой:
Qотд=Qпр.
Qотд=Q1+Q2, где:
Q1-теплота при кристаллизации олова.
Q1=λ*m, где:
λ-удельная теплота плавления олова;
m-масса олова
Q2-теплота при дальнейшем охлаждении олова.
Q2=c2*m*(t2-t), где:
с2-удельная теплоемкость олова;
m-масса олова;
t2 и t-начальная и конечная температура олова.
Теплота, принятая водой, равна:
Qпр=с1*ρ*V*Δt, где:
с1-удельная теплоемкость воды;
ρ-плотность воды;
V-объем воды;
Δt-величина, на которую повысилась температура воды.
Температура, на которую повысилась температура воды от кристаллизации олова равна:
Δt=λ*m/(c1*ρ*V)=0,59*10⁵*0,6/(4200*1000*0,002)=4°С
После кристаллизации температура воды стала:
t3=t1+Δt=10+4=14°C
Далее идет процесс передачи тепла от остывания олова:
c2*m*(t2-t)=с1*ρ*V*(t-t3)
Подставляем числовые значения:
230*0,6*(232-t)=4200*1000*0,002*(t-14)
32016-138t=8400t-117600
8538t=149616
t=17,5°С