Регистрация
Войти
Стать экспертом Правила
Физика

нагретую монету положили на лед в которую она полностью погрузилась опредилите при какой минимальной температуре монеты это могло произойти. Температура льда до того как на него положили монету состоаляла 0 градусов цельсия. плотность сплава из которого изготовлена монета ровна 9,0 грам /см в кубе его ужельная теплоемкость 220 Дж/(кг К) Плотность льда составляет 900 кг/м в кубе. удельная терлота плавления льда 330 Дж/кг. Потери тепла не учитывать.

ОТВЕТЫ

150 °С

Будем рассуждать следующим образом - монета погрузится полностью, если растает объем льда, равный объему монеты. Обозначим массу монеты за m, а ее минимальную начальную температуру за t, тогда объем монеты:

displaystyle V=frac{m}{rho_M}=frac{m}{9000} м³

Масса льда в объеме монеты:

displaystyle m_{Lambda}=rho_{Lambda}*V=900*frac{m}{9000}=frac{m}{10} кг

Количество теплоты, идущее на плавление такой массы льда:

displaystyle Q_1=lambda m_{Lambda}=3.3*10^5*frac{m}{10}=3.3*10^4m Дж

Это же количество теплоты выделяется при остывании монеты:

displaystyle Q_2=c_mm(t-0^0C)=220mt Дж

Согласно уравнению теплового баланса:

displaystyle Q_1=Q_2

220mt=3.3*10^4m

displaystyle t=frac{3.3*10^4}{220}=150 °C

Примечание: удельная теплота плавления льда не 330 Дж/кг, а 330 кДж/кг (поправил в решении).

601
Контакты
Реклама на сайте
Спрошу
О проекте
Новым пользователям
Новым экспертам