Определите массу железной заготовки которая охлаждаясь от 800 до 0 смогла растопить 3 кг льда взятого...

Тематика Физика
Уровень 5 - 9 классы
масса железной заготовки охлаждение температура плавление льда физика термодинамика теплоемкость расчет энергии 800 градусов 0 градусов железо лед
0

определите массу железной заготовки которая охлаждаясь от 800 до 0 смогла растопить 3 кг льда взятого при 0 С

avatar
задан 8 месяцев назад

2 Ответа

0

Для решения данной задачи нам необходимо использовать закон сохранения энергии. При охлаждении железной заготовки от 800 до 0 градусов Цельсия, мы должны учесть потери тепла, которые будут равны количеству тепла, необходимому для плавления льда.

Сначала найдем количество тепла, необходимого для охлаждения железной заготовки. Для этого воспользуемся формулой:

Q = mcΔT,

где: Q - количество тепла, m - масса железной заготовки, c - удельная теплоемкость железа 0,45кДж/(кг°C), ΔT - изменение температуры 8000=800°C.

Подставляем известные значения:

Q = m 0,45 800.

Теперь найдем количество тепла, необходимое для плавления 3 кг льда. Для этого воспользуемся формулой:

Q = mL,

где: Q - количество тепла, m - масса льда, L - удельная теплота плавления льда 334кДж/кг.

Подставляем известные значения:

Q = 3 * 334.

Теперь, используя закон сохранения энергии, равенство количества тепла, полученного при охлаждении железной заготовки, и тепла, необходимого для плавления льда, мы можем записать уравнение:

m 0,45 800 = 3 * 334.

Отсюда находим массу железной заготовки:

m = (3 334) / (0,45 800).

m ≈ 2,5 кг.

Итак, масса железной заготовки, которая охлаждаясь от 800 до 0 градусов Цельсия, смогла растопить 3 кг льда, составляет около 2,5 кг.

avatar
ответил 8 месяцев назад
0

Для определения массы железной заготовки, которая, охлаждаясь от 800°C до 0°C, смогла растопить 3 кг льда, необходимо использовать принципы сохранения энергии и теплопередачи.

  1. Определим количество тепла, необходимое для плавления льда.

Количество тепла, необходимое для плавления льда, рассчитывается по формуле:

[ Q{\text{плавл}} = m{\text{лед}} \cdot \lambda ]

где:

  • Qплавл — количество тепла, необходимое для плавления льда,
  • mлед — масса льда,
  • λ — удельная теплота плавления льда дляводы(λ=334 кДж/кг).

Подставим значения:

Qплавл=3 кг334 кДж/кг=1002 кДж

  1. Определим количество тепла, выделяемое железной заготовкой при охлаждении.

Количество тепла, выделяемое железной заготовкой при охлаждении, рассчитывается по формуле:

[ Q{\text{охл}} = m{\text{жел}} \cdot c_{\text{жел}} \cdot \Delta T ]

где:

  • Qохл — количество тепла, выделяемое при охлаждении,
  • mжел — масса железной заготовки,
  • ( c{\text{жел}} ) — удельная теплоемкость железа (для железа ( c{\text{жел}} = 0.46 \text{ кДж/кг·°C} )),
  • ΔT — изменение температуры вданномслучае(ΔT=800 °C0 °C=800 °C).

Приравняем количество тепла, выделяемое железной заготовкой, к количеству тепла, необходимому для плавления льда:

mжел0.46 кДж/(кг·°C)800 °C=1002 кДж

Теперь решим уравнение для нахождения массы железной заготовки mжел:

[ m{\text{жел}} \cdot 0.46 \cdot 800 = 1002 ] [ m{\text{жел}} \cdot 368 = 1002 ] [ m{\text{жел}} = \frac{1002}{368} ] [ m{\text{жел}} \approx 2.72 \text{ кг} ]

Таким образом, масса железной заготовки, которая, охлаждаясь от 800°C до 0°C, смогла растопить 3 кг льда, составляет примерно 2.72 кг.

avatar
ответил 8 месяцев назад

Ваш ответ

Вопросы по теме