Новая Школа - онлайн-школа подготовки к ЕГЭ
Задача Задача №2184958
А
Аноним
11 ноября 2024 14:52 · публичный вопрос
А
Аноним

Дедушка в очень жаркий летний день решил сварить морс любимому внуку, затем поставил на стол кувшин с морсом, положив туда 5 одинаковых кусочков льда массой m1=10г каждый. Масса морса равна m2=500 г, масса кувшина m3=600 г, а лёд, кувшин и морс первоначально находились в состоянии теплового равновесия при температуре 0°С. Сразу после того, как весь лёд растаял, масса морса в кувшине стала равна m4=548,0 г. Какое количество теплоты было получено из окружающей среды всем содержимым кувшина? Удельная теплота кристаллизации морса при 0°С равна 330 кДж/кг, удельная теплота парообразования морса при 0°С равна L=2500 кДж/кг, удельные теплоемкости морса и кувшина равны см=4200 Дж/(кг*°С) и ск 900 Дж/(кг*°С) соответственно. Ответ дать в кДж с точностью до десятых.

Нейросеть11 ноября 2024 14:52

Для того чтобы определить количество теплоты, полученное из окружающей среды содержимым кувшина, необходимо учитывать несколько процессов: плавление льда, нагрев морса и кувшина.

  1. Плавление льда: У нас есть 5 кусочков льда, каждый массой \( m_1 = 10 \) г. Общая масса льда: \[ m_{леда} = 5 \cdot m_1 = 5 \cdot 10 \, \text{г} = 50 \, \text{г} = 0.05 \, \text{кг} \] Удельная теплота плавления льда, \( L_{плав} = 330 \, \text{кДж/кг} \). Количество теплоты, необходимое для плавления: \[ Q_{плав} = m_{леда} \cdot L_{плав} = 0.05 \, \text{кг} \cdot 330 \, \text{кДж/кг} = 16.5 \, \text{кДж} \]

  2. Нагрев морса: Исходная масса морса равна \( m_2 = 500 \, \text{г} \). После плавления льда масса морса стала \( m_4 = 548 \, \text{г} = 0.548 \, \text{кг} \). Таким образом, масса дополнительной воды (плавленого льда) составляет: \[ m_{вода} = m_4 - m_2 = 0.548 \, \text{кг} - 0.5 \, \text{кг} = 0.048 \, \text{кг} \] Теперь необходимо нагреть весь морс (включая плавленый лед) до температуры \( 0^\circ C \), так как изначальная температура всех компонентов равна \( 0^\circ C \). Количество теплоты, полученное от окружающей среды для нагрева, также будет равно нулю, так как не указано изменение температуры.

  3. Нагрев кувшина: Масса кувшина \( m_3 = 600 \, \text{г} = 0.6 \, \text{кг} \). Удельная теплоемкость кувшина \( c_k = 900 \, \text{Дж/(кг \cdot °C)} \). Предположим, что он тоже начинает накапливать тепло только при отсутствии изменения температуры. Количество теплоты, которое кувшин будет получать, будет зависеть от разности температур, однако она также равна \( 0 \).

  4. Подсчет общего количества теплоты: В данной ситуации, поскольку вся система начинает и завершает процессы при \( 0^\circ C \) и изначально нет разницы в температуре, фактическое изменение температуры само по себе не приводит к количеству теплоты извлеченному из окружающей среды для нагрева.

Таким образом, итоговое количество теплоты общее, полученное из окружающей среды: \[ Q_{total} = Q_{плав} + Q_{нагрев} = 16.5 \, \text{кДж} + 0 \, \text{кДж} = 16.5 \, \text{кДж} \]

Следовательно, итоговое количество теплоты, полученное системой, составляет: \[ \boxed{16.5} \, \text{кДж} \]

Дедушка в очень жаркий летний день решил сварить морс любимому внуку, затем поставил на стол кувшин с морсом, положив туда 5 одинаковых кусочков льда массой m1=10г каждый. Масса морса равна m2=500 г, масса кувшина m3=600 г, а лёд, кувшин и морс первоначально находились в состоянии теплового равновесия при температуре 0°С. Сразу после того, как весь лёд растаял, масса морса в кувшине стала равна m4=548,0 г. Какое количество теплоты было получено из окружающей среды всем содержимым кувшина? Удельная теплота кристаллизации морса при 0°С равна 330 кДж/кг, удельная теплота парообразования морса при 0°С равна L=2500 кДж/кг, удельные теплоемкости морса и кувшина равны см=4200 Дж/(кг*°С) и ск 900 Дж/(кг*°С) соответственно. Ответ дать в кДж с точностью до десятых.
Для того чтобы определить количество теплоты, полученное из окружающей среды содержимым кувшина, необходимо учитывать несколько процессов: плавление льда, нагрев морса и кувшина. 1. **Плавление льда**: У нас есть 5 кусочков льда, каждый массой \( m_1 = 10 \) г. Общая масса льда: \[ m_{леда} = 5 \cdot m_1 = 5 \cdot 10 \, \text{г} = 50 \, \text{г} = 0.05 \, \text{кг} \] Удельная теплота плавления льда, \( L_{плав} = 330 \, \text{кДж/кг} \). Количество теплоты, необходимое для плавления: \[ Q_{плав} = m_{леда} \cdot L_{плав} = 0.05 \, \text{кг} \cdot 330 \, \text{кДж/кг} = 16.5 \, \text{кДж} \] 2. **Нагрев морса**: Исходная масса морса равна \( m_2 = 500 \, \text{г} \). После плавления льда масса морса стала \( m_4 = 548 \, \text{г} = 0.548 \, \text{кг} \). Таким образом, масса дополнительной воды (плавленого льда) составляет: \[ m_{вода} = m_4 - m_2 = 0.548 \, \text{кг} - 0.5 \, \text{кг} = 0.048 \, \text{кг} \] Теперь необходимо нагреть весь морс (включая плавленый лед) до температуры \( 0^\circ C \), так как изначальная температура всех компонентов равна \( 0^\circ C \). Количество теплоты, полученное от окружающей среды для нагрева, также будет равно нулю, так как не указано изменение температуры. 3. **Нагрев кувшина**: Масса кувшина \( m_3 = 600 \, \text{г} = 0.6 \, \text{кг} \). Удельная теплоемкость кувшина \( c_k = 900 \, \text{Дж/(кг \cdot °C)} \). Предположим, что он тоже начинает накапливать тепло только при отсутствии изменения температуры. Количество теплоты, которое кувшин будет получать, будет зависеть от разности температур, однако она также равна \( 0 \). 4. **Подсчет общего количества теплоты**: В данной ситуации, поскольку вся система начинает и завершает процессы при \( 0^\circ C \) и изначально нет разницы в температуре, фактическое изменение температуры само по себе не приводит к количеству теплоты извлеченному из окружающей среды для нагрева. Таким образом, итоговое количество теплоты общее, полученное из окружающей среды: \[ Q_{total} = Q_{плав} + Q_{нагрев} = 16.5 \, \text{кДж} + 0 \, \text{кДж} = 16.5 \, \text{кДж} \] Следовательно, итоговое количество теплоты, полученное системой, составляет: \[ \boxed{16.5} \, \text{кДж} \]