Задание 23 ЕГЭ по физике · 65677A
Тепловой баланс льда и воды
В теплоизолированный сосуд, в котором находится 1 кг льда при температуре – 20 °С, налили 0,5 кг воды при температуре 5 °С. Определите массу воды в сосуде после установления теплового равновесия. Теплоёмкостью сосуда и потерями тепла пренебречь.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
Вода охлаждается от 5 °C до 0 °C, а лёд нагревается от −20 °C до 0 °C. Для компенсации этого количества теплоты замерзает часть воды.
Qполуч=mлcл(0−(−20))+mвcв(5−0)
Запишем уравнение теплового баланса. Здесь m — масса замёрзшей воды.
mλ=1⋅2100⋅20+0,5⋅4200⋅5
Найдём массу замёрзшей воды при λ=3,3⋅105 Дж/кг.
m=42000+105003,3⋅105≈0,159 кг
Масса воды после установления равновесия равна исходной массе воды за вычетом замёрзшей части.
mводы=0,5−0,159≈0,34 кг
Qполуч=mлcл(0−(−20))+mвcв(5−0)
Запишем уравнение теплового баланса. Здесь m — масса замёрзшей воды.
mλ=1⋅2100⋅20+0,5⋅4200⋅5
Найдём массу замёрзшей воды при λ=3,3⋅105 Дж/кг.
m=42000+105003,3⋅105≈0,159 кг
Масса воды после установления равновесия равна исходной массе воды за вычетом замёрзшей части.
mводы=0,5−0,159≈0,34 кг
Пример ответа
Масса воды после установления теплового равновесия составляет примерно 0,34 кг.
Источник: Открытый банк ФИПИ 65677A
Похожие задания
23В калориметре находился лёд при температуре −10 °С. Какой была масса льда, если после добавления в калориметр…Тепловой баланс льда и воды · 75CD1B23В кастрюле находится 0,5 кг воды при температуре 10 ^(о)С. Сколько потребуется времени, чтобы при помощи…Время превращения воды в пар · 06521E23Плоская монохроматическая световая волна с частотой 8,0<?xml:namespace prefix = m ns = "ht…Расчётная задача: оптика · 078B3923Плоская монохроматическая световая волна падает по нормали на дифракционную решётку с периодом 5 мкм.…Частота по дифракционной решётке · 0E928723Детектор полностью поглощает падающий на него свет частотой ν = 6 ⋅ 10^(14) Гц. За время t = 5 с детектор…Мощность поглощаемого излучения · 0EF02523На дифракционную решётку с периодом 0,004 мм падает по нормали плоская монохроматическая волна длиной 420 нм.…Число максимумов решётки · 1BA8ED
Нужен репетитор по физике?
Посмотрите репетиторов, которые ведут занятия в Precettore, или оставьте заявку — подберём сами.
Готовьтесь к ЕГЭ по физике в Precettore
Варианты с автопроверкой, домашние задания от репетитора, онлайн-доска и разбор ошибок — в одном кабинете. Регистрация бесплатная.