РЕШУ ОЛИМП, физика: задания, ответы, решения

Задания

Версия для печати и копирования в MS Word

Тип 0 № 4214 Добавить в вариант

В теплоизолированном сосуде длительное время находилась вода с плавающим в ней куском льда при нормальном атмосферном давлении. Масса льда равнялась 140 г. В сосуд добавили 96 г кипящей (при том же давлении) воды. Какая температура установится в сосуде спустя достаточно большое время? Ответ дайте в градусах Цельсия, при необходимости округлив до ближайшего целого значения. Удельную теплоемкость воды и удельную теплоту плавления льда считать равными $c=4,2 кДж/ левая круглая скобка кг умножить на К правая круглая скобка ,$ $\lambda=334 кДж/кг.$

Спрятать решение

Решение.

При нормальном атмосферном давлении температура, при которой находятся в равновесии вода и лед  — это $t_0=0 градусовС ,$ а температура кипящей воды $t_1=100 градусовС .$ Даже остыв до $t_0=0 градусовС ,$ кипящая вода может выделить количество теплоты

$Q_1=c m левая круглая скобка t_1 минус t_0 правая круглая скобка =4,2 умножить на 0,096 умножить на 100 кДж \approx 40,32 кДж.$

Этого количества тепла не хватит, чтобы растопить весь лед, на это нужно

$Q_2=\lambda m_J=334 умножить на 0,14$ кДж $\approx 46,76 кДж.$

Таким образом, в конечном состоянии в сосуде тоже будут находиться вода со льдом, и конечная температура равна начальной: $t=t_0=0 градусовС .$

Ответ: 0.

Олимпиада Покори Воробьевы горы!, 9, 7, 8 класс, 1 тур (отборочный), 2016 год

Классификатор: МКТ и термодинамика. Фазовые переходы

Спрятать решение · Помощь