Fizyka

Jaką maksymalną ilość lodu o temperaturze

Odpowiedź

zieba5

Na początku obliczam, jaką maksymalną energię może oddać woda kostce lodu: - zakładam, że minimalna temperatura wody to 0°C : [latex]Dane:\T_p = 50^oC\T_k = 0^oC\C_w = 4200 frac{J}{kgcdot ^oC}\m = 1 kg \\Szukane :\Q = ? \\rozwiazanie :\Q = C_wcdot Delta T cdot m = C_wcdot (T_p - T_k) cdot m \\Q = 4200 cdot (50 - 0) cdot 1 \Q = 210 000 J = 210[kJ][/latex] Jak wynika z obliczeń, woda może oddać 210 [kJ] ciepła Tyle samo ciepła przyjmie kostka lodu Obliczam ile energii potrzebuje 1 kilogram kostki lodu do zmiany temperatury i stopienia całkowitego : [latex]dane:\m = 1 kg \C_w = 2100 frac{J}{kgcdot ^oC}\Delta T = 5^oC\C_t = 334000 frac{J}{kg}\\Szukane :\Q = ? \\rozwiazanie :\Q_1 = C_wcdot Delta Tcdot m \\Q_2 = C_tcdot m \\Q_1 = 2100cdot 5cdot 1 = 10500 [J]\Q_2 = 334000cdot 1 = 334000 [J] \\Q = Q_1+Q_2 \Q = 10500+334000 = 344500 J [/latex] 344500 J --> tyle energii potrzebuje 1 kg lodu do całkowitego stopienia się .. Aby obliczyć maksymalną mase lodu, który się stopi przy oddanym cieple równym 210000 [J] , należy : [latex] frac{210000}{344500} = 0,6 kg [/latex] Masa kostki lody wynosi ≈ 0,6 kg

pampam15

Rozpisujemy bilans cieplny. Najpierw policzymy ile ciepła odda woda, następnie policzymy ile ciepła pobierze lód. istotne jest to, że liczymy sytuację graniczną, to znaczy, taką w której na samym końcu dostajemy wodę w temperaturze 0 stopni Celsjusza. [latex]Q_{oddane}=mC_wDelta T_1\\ m-masa wody\ m=1kg\\ C_w-cieplo wlasciwe wody\ C_w=4200 frac{J}{kgcdot ^oC}\\ Delta T_1-zmiana temperatury wody\ Delta T_1=50^oC [/latex] Teraz liczymy ciepło pobrane przez lód. Lód potrzebuje nie tylko ciepło do ogrzania się, ale również ciepło potrzebne do stopnia się. [latex]Q_{pobrane}=MC_LDelta T_2+MC_T\\ M-szukana masa lodu\ M=?\\ C_L-cieplo wlasciwe lodu\ C_L=2100 frac{J}{kgcdot ^oC}\\ Delta T_2-zmiana temperatury lodu\ Delta T_2= 5^oC\\ C_T-cieplo topnienia lodu\ C_T=333700frac{J}{kg}[/latex] Ciepło pobrane jest równe ciepłu oddanemu, więc przyrównujemy do siebie otrzymane wartości. [latex]Q_{oddane}=Q_{pobrane}\ mC_wDelta T_1=MC_LDelta T_2+MC_T[/latex] Pozostało wyliczenie M i podstawienie danych. [latex]mC_wDelta T_1=MC_LDelta T_2+MC_T\\ mC_wDelta T_1=M(C_LDelta T_2+C_T)\\ M= frac{mC_wDelta T_1}{C_LDelta T_2+C_T}\\ M= frac{1kgcdot4200 frac{J}{kgcdot ^oC}cdot 50^oC }{2100frac{J}{kgcdot ^oC}cdot 5^oC+333700frac{J}{kg}} = frac{210000}{344200 frac{1}{kg} } approx0,61kg=610g[/latex] Odp. Aby lód mógł stopić się całkowicie można wrzucić maksymalnie 610 gram lodu.

Dodaj swoją odpowiedź

Fizyka

Jaką maksymalną ilość lodu o temperaturze

Zmiany stanu skupienia ciał w przyrodzie , technice i życiu codziennym

Beton

Zasoby wodne świata i ich ochrona