Реши задание на изображении

Кратко

1. 2) конвекции — газ у нагретых трубок нагревается, становится легче и поднимается.
2. \(q=42\ \text{МДж/кг}=4{,}2\cdot10^7\ \text{Дж/кг}\).
3. \(Q\approx3{,}29\cdot10^5\ \text{Дж}=329\ \text{кДж}\).
4. Установится \(0^\circ\text{C}\); весь снег не растает. При \(\lambda\approx3{,}3\cdot10^5\ \text{Дж/кг}\) растает примерно \(2{,}8\) кг снега, останется \(1{,}4\) кг, жидкой воды будет \(6{,}8\) кг.
   Последняя строка №4 на фото обрезана, поэтому ниже дан расчёт для вопроса о конечной температуре.

2. Удельная теплота сгорания

При полном сгорании: \[ Q=qm \quad\Rightarrow\quad q=\frac{Q}{m}. \]

Берём точку графика, например: \[ m=4{,}0\ \text{кг},\qquad Q=168\ \text{МДж}. \]

Тогда: \[ q=\frac{168}{4{,}0}=42\ \text{МДж/кг}. \]

Это же получается по точке \((2{,}0\ \text{кг};\,84\ \text{МДж})\): \[ q=\frac{84}{2{,}0}=42\ \text{МДж/кг}. \]

3. Нагрев и плавление олова

Сначала олово нагревают от \(210^\circ\text{C}\) до температуры плавления \(232^\circ\text{C}\):

\[ \Delta t=232-210=22^\circ\text{C}. \]

Количество теплоты на нагрев: \[ Q_1=cm\Delta t=250\cdot5{,}00\cdot22=27\,500\ \text{Дж}. \]

Теперь плавление: \[ Q_2=\lambda m. \] Переведём \(\lambda=60{,}3\ \text{кДж/кг}=60\,300\ \text{Дж/кг}\): \[ Q_2=60\,300\cdot5{,}00=301\,500\ \text{Дж}. \]

Общее количество теплоты: \[ Q=Q_1+Q_2=27\,500+301\,500=329\,000\ \text{Дж}. \]

\[ \boxed{Q\approx3{,}29\cdot10^5\ \text{Дж}\approx329\ \text{кДж}} \]

4. Смесь снега и воды

Вода массой \(4{,}0\) кг остывает от \(55^\circ\text{C}\) до \(0^\circ\text{C}\) и может отдать:

\[ Q_{\text{воды}}=cm_2(t_2-0) =4200\cdot4{,}0\cdot55 =924\,000\ \text{Дж} =924\ \text{кДж}. \]

Чтобы растопить весь снег массой \(4{,}2\) кг, нужно:

\[ Q_{\text{плавл}}=\lambda m_1 \approx330\,000\cdot4{,}2 =1\,386\,000\ \text{Дж} =1386\ \text{кДж}. \]

Так как \(924<1386\), всей воды недостаточно, чтобы растопить весь снег. Значит, лёд останется, и температура смеси будет \(0^\circ\text{C}\).

Сколько снега успеет растаять: \[ m_{\text{раст}}=\frac{924\,000}{330\,000}\approx2{,}8\ \text{кг}. \]

Останется снега: \[ 4{,}2-2{,}8=1{,}4\ \text{кг}. \]

Жидкой воды будет: \[ 4{,}0+2{,}8=6{,}8\ \text{кг}. \]

\[ \boxed{t_{\text{смеси}}=0^\circ\text{C};\quad m_{\text{воды}}\approx6{,}8\ \text{кг};\quad m_{\text{снега}}\approx1{,}4\ \text{кг}} \]