сайты - меню - вход - но­во­сти
СДАМ ГИАРЕШУ ЕГЭРЕШУ ОГЭРЕШУ ВПРРЕШУ ЦТ
Об олим­пи­а­дах
Ка­та­лог за­да­ний
Уче­ни­ку
Учи­те­лю
Школа
Ска­зать спа­си­бо
Во­прос — ответ


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 0 № 4605
i

Внут­ри ци­лин­дри­че­ско­го ста­ка­на на­хо­дит­ся лёд, плот­но при­ле­га­ю­щий к стен­кам ста­ка­на и дну, внут­ри ко­то­ро­го на­хо­дит­ся ку­со­чек свин­ца. В дан­ный ста­кан мед­лен­но на­чи­на­ют за­ли­вать теп­лую воду. Гра­фик за­ви­си­мо­сти уров­ня воды (Н) в ста­ка­не от ко­ли­че­ства за­ли­той воды пред­став­лен на ри­сун­ке. На гра­фи­ке вы­де­ле­ны две точки из­ло­ма. Опре­де­ли­те по дан­но­му гра­фи­ку:

1)  На­чаль­ную массу льда в ста­ка­не

2)  Массу свин­ца

3)  На­чаль­ную тем­пе­ра­ту­ру за­ли­ва­е­мой воды и льда

Счи­тать, что теп­ло­про­вод­ность до­ста­точ­но вы­со­кая и по­те­ри в окру­жа­ю­щую среду от­сут­ству­ют. Плот­ность воды \rho_\text в =1000 кг/м3, плот­ность льда \rho_л=900  кг/м3, плот­ность свин­ца \rho_ с =11 350 кг/м3, удель­ная теп­ло­ем­кость воды c_ В =4200 Дж/(кг · С), удель­ная теп­ло­ем­кость льда c_ Пи =2100 Дж/(кг · С), удель­ная теп­ло­ем­кость свин­ца сс  =  140  Дж/(кг · С), удель­ная теп­ло­та плав­ле­ния льда \lambda=330 Дж/(кг · С).

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

На II участ­ке ко­эф­фи­ци­ент угла на­кло­на мень­ше, чем на I и III участ­ке, в связи с плав­ле­ни­ем льда. Зна­чит, на I участ­ке про­ис­хо­дит про­цесс на­гре­ва льда и свин­ца, но без плав­ле­ния. Зна­чит, уро­вень воды под­ни­ма­ет­ся толь­ко за счет за­ли­ва­е­мой воды:

левая круг­лая скоб­ка H_1 минус H_0 пра­вая круг­лая скоб­ка S \rho_ в =m_1 ,

S= дробь: чис­ли­тель: m_1, зна­ме­на­тель: \rho_ в левая круг­лая скоб­ка H_1 минус H_0 пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби =10 см в квад­ра­те .

На II участ­ке из­ме­не­ние уров­ня воды идет за счет за­ли­ва­е­мой воды и плав­ле­ния льда:

левая круг­лая скоб­ка H_2 минус H_1 пра­вая круг­лая скоб­ка S= дробь: чис­ли­тель: m_2 минус m_1, зна­ме­на­тель: \rho_ в конец дроби минус левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: m_\text л , зна­ме­на­тель: \rho_\text л конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: m_\text л , зна­ме­на­тель: \rho_ в конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка .

По­лу­ча­ем массу льда m_л=90 г. На­чаль­ный объём со­от­вет­ству­ет объёму свин­ца и льда:

H_0 S= дробь: чис­ли­тель: m_л, зна­ме­на­тель: \rho_\text л конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: m_c, зна­ме­на­тель: \rho_c конец дроби .

По­лу­ча­ем массу свин­ца m_\text с =227 г. Найдём те­перь на­чаль­ную тем­пе­ра­ту­ру воды из теп­ло­го ба­лан­са на II участ­ке:

левая круг­лая скоб­ка m_2 минус m_1 пра­вая круг­лая скоб­ка c_\text в левая круг­лая скоб­ка t_ в минус 0 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \circ пра­вая круг­лая скоб­ка С пра­вая круг­лая скоб­ка =m_л \lambda.

По­лу­ча­ем на­чаль­ную тем­пе­ра­ту­ру воды t_\text в =78,6 °С, Найдём те­перь на­чаль­ную тем­пе­ра­ту­ру льда и свин­ца из теп­ло­го ба­лан­са на I участ­ке:

m_\text л c_\text л левая круг­лая скоб­ка 0 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \circ пра­вая круг­лая скоб­ка С минус t_\text л пра­вая круг­лая скоб­ка плюс m_ с c_ с левая круг­лая скоб­ка 0 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \circ пра­вая круг­лая скоб­ка С минус t_\text л пра­вая круг­лая скоб­ка =m_1 c_ в левая круг­лая скоб­ка t_ в минус 0 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \circ пра­вая круг­лая скоб­ка С пра­вая круг­лая скоб­ка .

По­лу­ча­ем на­чаль­ную тем­пе­ра­ту­ру льда t_ Пи = минус 59,8 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \circ пра­вая круг­лая скоб­ка С .

 

Ответ: m_л=90 г; m_\text с =227 г; t_ Пи = минус 59,8 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \circ пра­вая круг­лая скоб­ка С .

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Пра­виль­но опре­де­ле­ны ха­рак­те­ры из­ме­не­ния

аг­ре­гат­ных со­сто­я­ний на всех участ­ках гра­фи­ка

3 балла
Най­де­на пло­щадь со­су­да4 балла
Пра­виль­но най­де­на масса льда4 балла
Пра­виль­но най­де­на масса свин­ца4 балла
Пра­виль­но най­де­на тем­пе­ра­ту­ра вли­ва­е­мой воды3 балла
Пра­виль­но най­де­на на­чаль­ная тем­пе­ра­ту­ра

льда

2 балла
Классификатор: МКТ и тер­мо­ди­на­ми­ка. Теп­ло­об­мен
Спрятать решение · КритерииСпрятать критерии · Помощь


О про­ек­те · Ре­дак­ция · Пра­во­вая ин­фор­ма­ция · О ре­кла­ме
© Гущин Д. Д., 2011—2024