на плавлення свинцю й олова при 20°С витрачено 20 МДж тепла. Знайти співвідношення їхніх мас.
змішали 2 л води при температурі 60°C і 20 г льоду при 0°С. яка температура води встановить після того, як лід розтане?
Ответы
Объяснение:
Знайти співвідношення мас свинцю та олова, витрачено 20 МДж тепла на їхнє плавлення.
Спочатку розглянемо плавлення свинцю і олова окремо.
Знаючи, що на плавлення 1 г свинцю витрачається близько 24,22 Дж, а на плавлення 1 г олова витрачається близько 59,22 Дж, ми можемо знайти маси свинцю (m_Pb) і олова (m_Sn), які розтали:
m_Pb = 20 МДж / 24,22 Дж/г ≈ 826 г
m_Sn = 20 МДж / 59,22 Дж/г ≈ 338 г
Отже, маса свинцю дорівнює приблизно 826 г, а маса олова дорівнює приблизно 338 г.
Змішуємо 2 л води при температурі 60°C і 20 г льоду при 0°C. Після розтанування льоду вся система буде знаходитися при одній температурі.
Запишемо рівняння теплового балансу:
маса води * теплоємність води * (температура встановлена - температура початкова) = маса льоду * теплоємність льоду * (температура встановлена - температура початкова)
де теплоємність води - це приблизно 4,18 Дж/(г°C), а теплоємність льоду - це приблизно 2,09 Дж/(г°C).
Після підставлення відомих значень, ми отримаємо:
(2 л * 1000 г/л) * 4,18 Дж/(г°C) * (температура встановлена - 60°C) = 20 г * 2,09 Дж/(г°C) * (температура встановлена - 0°C)
З цього рівняння ми можемо знайти температуру встановлення. Розглянемо розв'язок:
(2000 г) * 4,18 Дж/(г°C) * (температура встановлена - 60°C) = (20 г) * 2,09 Дж/(г°C) * (температура встановлена - 0°C)
(8360 * температура встановлена - 8360 * 60) = (41,8 * температура встановлена)
8360 * температура встановлена - 8360 * 60 = 41,8 * температура встановлена
(8360 - 41,8) * температура встановлена = 8360 * 60
температура встановлена = (8360 * 60) / (8360 - 41,8) ≈ 59,98°C
Температура води після розтанування льоду становить приблизно 59,98°C.