Кусок льда имеющий температуру 0 помещен калориметр
Задание 26. Кусок льда, имеющий температуру 0 °С, помещен в калориметр с электронагревателем. Чтобы превратить этот лед в воду температурой 16 °С, требуется количество теплоты 80 кДж. Какая температура установится внутри калориметра, если лед получит от нагревателя количество теплоты 60 кДж? Теплоемкостью калориметра и теплообменом с внешней средой пренебречь.
Лед при температуре 0 °С тает и потребляет для этого количества тепла
,
где — масса льда; кДж/кг – удельная теплоемкость таяния льда. После процесса превращения льда в воду, воду необходимо нагреть до температуры 16 °С, для чего необходимо затратить теплоты
,
где кДж/кг – удельная теплоемкость воды; — температура изменения воды. В сумме было потрачено
теплоты. Отсюда находим массу льда:
кг.
Теперь рассчитаем количество теплоты, необходимое, чтобы растопить лед массой 0,2 кг, получим:
кДж.
Следовательно, при получении от нагревателя 60 кДж лед не растопится и температура внутри калориметра будет равна 0 °С.
Источник
Кусок льда имеющий температуру 0 помещен калориметр
Кусок льда, имеющий температуру 0 °С, помещён в калориметр с электронагревателем. Чтобы превратить этот лёд в воду температурой 20 °С, требуется количество теплоты 100 кДж. Какая температура установится внутри калориметра, если лёд получит от нагревателя количество теплоты 75 кДж? Теплоёмкостью калориметра и теплообменом с внешней средой пренебречь.
Чтобы превратить лёд в воду, необходимо затратить энергию на плавление льда и на нагрев получившейся воды: где — удельная теплота плавления льда, — удельная теплоёмкость воды. Найдём массу льда в калориметре:
Проверим, хватит ли 75 кДж теплоты для расплавления такой массы льда:
Следовательно, 75 кДж теплоты недостаточно для расплавления всего имеющегося льда. Таким образом, при получении 75 кДж теплоты от внешней среды в калориметре установится температура 0 °С.
Источник
Кусок льда имеющий температуру 0 помещен калориметр
Задание 25. Кусок льда, имеющий температуру 0 °С, помещён в калориметр с электронагревателем. Чтобы превратить этот лёд в воду с температурой 20 °С, требуется количество теплоты 100 кДж. Какая температура установится внутри калориметра, если лёд получит от нагревателя количество теплоты 75 кДж? Теплоёмкостью калориметра и теплообменом с внешней средой пренебречь.
Найдем сначала массу льда из уравнения теплового баланса, имеем:
,
где Дж/кг – удельная теплота плавления льда; Дж/К/кг – удельная теплоемкость воды; К — изменение температуры воды; m – масса льда. Отсюда получаем:
кг.
Теперь определим, будет ли достаточно 75 кДж тепла, чтобы растопить лед массой 0,24 кг, получим:
Дж.
Полученное значение больше величины 75000 Дж, следовательно, 75 кДж не достаточно чтобы растопить лед и в калориметр установится температура 0 градусов.
Источник
Кусок льда имеющий температуру 0 помещен калориметр
Кусок льда, имеющий температуру 0 °С, помещён в калориметр с электронагревателем. Чтобы превратить этот лёд в воду с температурой 10 °С, требуется количество теплоты 200 кДж. Какая температура установится внутри калориметра, если лёд получит от нагревателя количество теплоты 120 кДж? Теплоёмкостью калориметра и теплообменом с внешней средой пренебречь. Ответ приведите в градусах Цельсия.
Тогда для того, чтобы растопить лед массой m и нагреть его до 10 °С требуется тепло
По условию на это потребовалось 200 кДж. Следовательно, масса льда приблизительно равна
Рассмотрим, сколько нужна тепла, чтобы растопить 0,54 кг льда:
Таким образом, если лед получит от нагревателя 120 кДж, то он не успеет растаять полностью, а значит, температура содержимого калориметра будет равна 0 °С.
Критерии оценивания выполнения задания
Баллы
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом;
II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);
III) представлены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины
2
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены преобразования, направленные на решение задачи, но имеется один или несколько из следующих недостатков.
Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют.
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты.
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.
Источник
Кусок льда имеющий температуру 0 помещен калориметр
Кусок льда, имеющий температуру 0 °С, помещён в калориметр с электронагревателем. Чтобы превратить этот лёд в воду температурой 20 °С, требуется количество теплоты 100 кДж. Какая температура установится внутри калориметра, если лёд получит от нагревателя количество теплоты 75 кДж? Теплоёмкостью калориметра и теплообменом с внешней средой пренебречь.
Чтобы превратить лёд в воду, необходимо затратить энергию на плавление льда и на нагрев получившейся воды: где — удельная теплота плавления льда, — удельная теплоёмкость воды. Найдём массу льда в калориметре:
Проверим, хватит ли 75 кДж теплоты для расплавления такой массы льда:
Следовательно, 75 кДж теплоты недостаточно для расплавления всего имеющегося льда. Таким образом, при получении 75 кДж теплоты от внешней среды в калориметре установится температура 0 °С.
Критерии оценивания выполнения задания
Баллы
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом;
II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);
III) представлены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины
2
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены преобразования, направленные на решение задачи, но имеется один или несколько из следующих недостатков.
Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют.
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты.
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.
,
— масса льда; 
кДж/кг – удельная теплоемкость таяния льда. После процесса превращения льда в воду, воду необходимо нагреть до температуры 16 °С, для чего необходимо затратить теплоты
,
кДж/кг – удельная теплоемкость воды; 
— температура изменения воды. В сумме было потрачено
кг.
кДж.
где 
— удельная теплота плавления льда, 
— удельная теплоёмкость воды. Найдём массу льда в калориметре:
,
Дж/кг – удельная теплота плавления льда; 
Дж/К/кг – удельная теплоемкость воды; 
К — изменение температуры воды; m – масса льда. Отсюда получаем:
кг.
Дж.
