1123 i Туристу-лыжнику было лень идти до проруби, поэтому вместо того, чтобы зачерпнуть V = 2 л воды из проруби, он насыпал в алюминиевый котелок m = 2 кг сухого снега. Плотность…
1123 i Туристу-лыжнику было лень идти до проруби, поэтому вместо того, чтобы зачерпнуть V = 2 л воды из проруби, он насыпал в алюминиевый котелок m = 2 кг сухого снега. Плотность воды ρ = 1000 кг/м3, удельная теплота плавления льда λ = 330 кДж/кг. Потерями теплоты можно пренебречь. Снег состоит из мелких кристалликов льда. 1) Определите массу воды, которую туристу нужно было зачерпнуть из проруби. 2) Какое количество теплоты нужно было затратить, чтобы превратить снег в котелке в воду? 3) На сколько дольше туристу пришлось ждать закипания воды, если и вода, и снег имеют начальную температуру 0 °С, а мощность туристической газовой горелки P = 1,1 кВт?
- Для начала рассчитаем массу снега m₁, который турист насыпал в котелок: m₁ = m = 2 кг
Теперь определим массу воды, которую турист должен был изначально зачерпнуть из проруби. Для этого воспользуемся законом сохранения массы: m₁ + m₂ = V, где m₂ - масса воды, V - объем воды.
Так как плотность воды ρ = 1000 кг/м³, то m₂ = V * ρ m₂ = 2 л * 1000 кг/м³ = 2 кг.
Ответ: туристу нужно было зачерпнуть 2 кг воды из проруби.
- Далее расчитаем количество теплоты Q, необходимое для превращения снега в котле в воду. Для этого воспользуемся формулой: Q = m₁ * λ, где λ - удельная теплота плавления льда.
Q = 2 кг * 330 кДж/кг = 660 кДж.
Ответ: для превращения снега в котле в воду потребовалось 660 кДж теплоты.
- Наконец, определим на сколько дольше туристу пришлось ждать закипания воды. Для этого рассчитаем время, затраченное на нагревание снега и воды, используя формулу: t = Q / P, где P - мощность горелки.
t₁ = 660 кДж / 1100 Вт = 0,6 часа = 36 минут.
Ответ: туристу пришлось ждать закипания воды на 36 минут дольше.
Если у вас возникнут дополнительные вопросы, не стесняйтесь обращаться!
