сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 0 № 2400
i

В ку­би­че­ский сосуд ем­ко­стью V = 3л за­ли­ли m = 1кг воды и по­ло­жи­ли m = 1кг льда. На­чаль­ная тем­пе­ра­ту­ра смеси t_1=0 гра­ду­совС. Под со­су­дом со­жгли m_1 = 50г бен­зи­на, при­чем 80% вы­де­лив­ше­го­ся при этом тепла пошла на на­гре­ва­ние со­дер­жи­мо­го со­су­да. Счи­тая сосуд тон­ко­стен­ным и пре­не­бре­гая теп­ло­ем­ко­стью со­су­да и теп­ло­вым рас­ши­ре­ни­ем, най­ди­те уро­вень воды в со­су­де после на­гре­ва. Дно со­су­да го­ри­зон­таль­но.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Для на­хож­де­ния уров­ня воды не­об­хо­ди­мо опре­де­лить, весь ли лед рас­та­ял. При сго­ра­нии бен­зи­на вы­де­ли­лось ко­ли­че­ство теп­ло­ты, рав­ное Q=\eta q m=0,8 умно­жить на 44 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 6 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на 0,05=1,76МДж.

Для плав­ле­ния льда по­тре­бу­ет­ся ко­ли­че­ство теп­ло­ты Q_пл=\lambda m=3,4 умно­жить на 10 в сте­пе­ни 5 Дж.

Для на­гре­ва­ния всей воды по­тре­бу­ет­ся ко­ли­че­ство теп­ло­ты Q_н=cm\Delta T=2 умно­жить на 4,2 умно­жить на 10 в сте­пе­ни 5 =8,4 умно­жить на 10 в сте­пе­ни 5 Дж.

Таким об­ра­зом, вы­де­лив­шей­ся при сго­ра­ние бен­зи­на теп­ло­ты с уче­том КПД еще хва­тит на пре­вра­ще­ние части воды в пар. На па­ро­об­ра­зо­ва­ние по­тра­че­но Q_п=1,76 минус 0,34 минус 0,84=0,58МДж теп­ло­ты. Тогда в пар пре­вра­тит­ся масса, рав­ная

m_п= дробь: чис­ли­тель: Q_п, зна­ме­на­тель: L конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 0,58, зна­ме­на­тель: 2,3 конец дроби \approx 0,25кг.

Сле­до­ва­тель­но, за счет теп­ло­ты, по­лу­чен­ной от бен­зи­на, в со­су­де оста­нет­ся 1,75 кг воды.

Объем воды в этом слу­чае равен 1,75 л, а уро­вень воды равен

h= дробь: чис­ли­тель: V, зна­ме­на­тель: S конец дроби = дробь: чис­ли­тель: V, зна­ме­на­тель: ко­рень 3 сте­пе­ни из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: V_0 в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 0,00175, зна­ме­на­тель: ко­рень 3 сте­пе­ни из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 0,003 в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та конец дроби \approx 8,4см.

Ответ: 8,4 см.

Классификатор: МКТ и тер­мо­ди­на­ми­ка. Фа­зо­вые пе­ре­хо­ды