Задание 23 ЕГЭ по физике · 75CD1B
Тепловой баланс льда и воды
В калориметре находился лёд при температуре −10 °С. Какой была масса льда, если после добавления в калориметр 30 г воды, имевшей температуру 20 °С, и установления теплового равновесия температура содержимого калориметра оказалась равной −4 °С? Теплообменом с окружающей средой и теплоёмкостью калориметра пренебречь.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
Так как конечная температура отрицательна, добавленная вода сначала охлаждается до 0 °C, затем полностью замерзает, после чего образовавшийся лёд охлаждается до −4 °C.
Qотд=mвcв(20−0)+mвλ+mвcл(0−(−4))
Исходный лёд получает тепло и нагревается от −10 °C до −4 °C.
Qпол=mлcл((−4)−(−10))
По уравнению теплового баланса при mв=0,030 кг:
mвcв⋅20+mвλ+mвcл⋅4=mлcл⋅6
Выразим массу исходного льда и подставим значения:
mл=0,030(4200⋅20+3,3⋅105+2100⋅4)2100⋅6≈1,01 кг
Qотд=mвcв(20−0)+mвλ+mвcл(0−(−4))
Исходный лёд получает тепло и нагревается от −10 °C до −4 °C.
Qпол=mлcл((−4)−(−10))
По уравнению теплового баланса при mв=0,030 кг:
mвcв⋅20+mвλ+mвcл⋅4=mлcл⋅6
Выразим массу исходного льда и подставим значения:
mл=0,030(4200⋅20+3,3⋅105+2100⋅4)2100⋅6≈1,01 кг
Пример ответа
Масса льда составляет примерно 1,0 кг.
Источник: Открытый банк ФИПИ 75CD1B
Похожие задания
23В теплоизолированный сосуд, в котором находится 1 кг льда при температуре – 20 °С, налили 0,5 кг воды при…Тепловой баланс льда и воды · 65677A23В 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.