Решение задачи масса льда

Содержание

Решение задачи масса льда
Решение задачи масса льда
Задачи на плавление и отвердевание с решениями
Помогите решить задачу..
Лучший ответ по мнению автора
Александр

Решение задачи масса льда

Кусок льда опустили в термос с водой. Начальная температура льда 0 °С, начальная температура воды 15 °С. Теплоёмкостью термоса можно пренебречь. При переходе к тепловому равновесию часть льда массой 210 г растаяла. Чему равна исходная масса воды в термосе (в кг)? (Удельная теплоёмкость воды — 4,2 кДж/(кг · °С), удельная теплота плавления льда — 330 кДж/кг.)

Лёд тает за счёт охлаждения воды в термосе: где — удельная теплота плавления льда, — удельная теплоёмкость воды, — масса льда, — масса воды в термосе, — начальная температура воды; — конечная температура в термосе (так как по условию не весь лёд растаял).

Выразим из полученного равенства массу воды:

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

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

Решение задачи масса льда

В кастрюлю положили кусок льда массой m = 1,5 кг с температурой t₀ = 0 °C и поставили её на газовую горелку плиты. Когда лёд полностью расплавился, оказалось, что по счётчику был израсходован объём газа (метана с молярной массой 16 г/моль) V = 35 л. Найдите, сколько процентов составляли потери количества теплоты, полученного от сгорания газа. Давление газа считайте близким к нормальному атмосферному, температура газа T = 295 К, удельная теплота сгорания метана равна q = 50,1 МДж/кг.

1. Для плавления льда необходимо количество теплоты, равное

2. Согласно уравнению Клапейрона-Менделеева, масса сгоревшего газа равна

а выделившееся при этом количество теплоты

3. Уравнение теплового баланса имеет вид: откуда

что составляет примерно %.

Ответ: %.

Критерии оценивания выполнения задания	Баллы
2

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: (в данном случае: уравнение Клапейрона-Менделеева, уравнение теплового баланса, выражения для количеств теплоты, выделенной при сгорании газа и необходимой для плавления льда); 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) проведены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями); IV) представлен правильный	2
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены преобразования, направленные на решение задачи. Но имеются 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, 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 Задачи на плавление и отвердевание с решениями Задачи на плавление и отвердевание с решениями Формулы, используемые на уроках «Задачи на плавление и отвердевание». Название величины Обозначение Единица измерения Формула *Масса* m = Q / λ *Температура* *Температура плавления* *Удельная теплоемкость* *Удельная теплота плавления* λ = Q / m *Количество теплоты при нагревании* *Количество теплоты при плавлении* Q = λm ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ Задача № 1. Для приготовления чая турист положил в котелок *лёд* массой 2 кг, имеющий температуру 0°С. Какое количество теплоты необходимо для превращения этого льда в кипяток при температуре 100°С? Энергию, израсходованную на нагревание котелка, не учитывать. Задача № 2. Сколько энергии нужно затратить, чтобы расплавить *лёд* массой 4 кг при температуре 0°С? Задача № 3. Сколько энергии требуется затратить, чтобы расплавить *свинец* массой 20 кг при температуре плавления? Сколько энергии понадобится для этого, если начальная температура свинца 27 °С? Задача № 4. Какую энергию нужно затратить, чтобы расплавить кусок *льда* массой 5 кг, взятый при температуре -10 °С? Задача № 5. Какую энергию нужно затратить, чтобы расплавить кусок меди массой 2 кг, взятый при температуре 25 °С? Задача № 6. Алюминиевый и медный бруски массой 1 кг каждый нагреты до температуры их плавления. Для плавления какого тела потребуется больше количества теплоты? На сколько больше? Задача № 7. Во сколько раз плавление куска железа массой 1 кг требует больше энергии, чем плавление той же массы *белого чугуна, серебра, серого чугуна* и *ртути, нагретых до своей температуры плавления? Задача № 8. Какое количество теплоты поглощает при плавлении кусок свинца* массой 1 г, начальная температура которого 27 °С; *олова* массой 10 г, взятого при температуре 32 °С? Задача № 9. Объем формы для пищевого льда равен 750 см 3 . Сколько энергии отдают *вода и лед* форме и окружающему ее воздуху в холодильнике, если у воды начальная температура 12 °С, а температура образовавшегося льда равна -5 °С? Задача № 10. *Железная заготовка, охлаждаясь от температуры 800* до 0 °С, растопила *лед* массой 3 кг, взятый при 0 °С. Какова масса заготовки, если вся энергия, выделенная ею, пошла на плавление льда? Краткая теория для решения Задачи на плавление и отвердевание. Источник Помогите решить задачу.. В калориметр со льдом при температуре 0 °С, налили воду комнатной температуры. Установите соответствие между физическими величинами и их изменением. Физические величины Изменение физических величин Масса льда Масса воды Удельная теплоёмкость воды 1. увеличилась 2. уменьшилась 3. не изменилась Лучший ответ по мнению автора Александр ЗАДАЧА: В калориметр со льдом при температуре 0 °С, налили воду комнатной температуры. Установите соответствие между физическими величинами (массой льда, массой воды, удельной теплоемкостью воды) и их изменением. РЕШЕНИЕ: Решение задачи основано на следующих свойствах воды (льда) и соответствующем характере поведения льда при осуществлении теплообмена (т.е. когда к нему подводится или отводится теплота): – 0 оС – температура плавления льда (или, что то же – температура замерзания (кристаллизации) воды). Это означает, что 0 оС – предельная (максимальная) температура, при которой существует лед (вода в кристаллическом состоянии). – Тогда, если осуществляется отвод теплоты ото льда — это повлечет за собой просто понижение температуры льда. – Если же осуществляется подвод теплоты ко льду (что важно – находящемуся именно при 0 оС) – происходит таяние льда, т.е. переход его в жидкое состояние (воду). Теперь решим стоящую задачу: Когда налили воду в лед, то начинает происходить теплообмен: более теплая вода (находящаяся, по условию, при комнатной температуре ( 20 оС)) отдает теплоту льду. В соответствии с приведенными выше общими фактами следует, что начнется таяние льда, т.е. лед будет превращаться в воду (при 0 оС). Т.е. масса льда будет уменьшаться, ровно на столько же масса воды увеличится. При этом за счет смешения исходной, «теплой» воды, с образованной изо льда холодной (находящейся при 0 оС) водой, происходит постепенное снижение исходной (комнатной) температуры воды. Что касается удельной теплоемкости воды, то от количества воды она не зависит (на то она и удельная – в расчете на единицу массы! 🙂 ). ПРИМЕЧАНИЯ: 1. Если строго, то удельная теплоемкости воды всё же, хоть и очень незначительно, но меняется – в силу отмеченного изменения (понижения) температуры. Известно, что при повышении температуры от 0 до 35 оС теплоемкость уменьшается, выше 35 оС снова начинает расти. Поэтому если строго, то удельная теплоемкость уменьшается (за счет снижения температуры). 2. Если бы изначальная температура воды была бы не 0 оС, а ниже, то вариантов поведения и воды и льда при их смешении было бы больше (а не один как здесь): вплоть от полного превращения льда в воду до противоположного – полного превращения воды в лед. Реализация того или иного варианта происходит в зависимости от того, насколько температура льда ниже 0 оС, соотношения исходных масс воды и льда и точного исходного значения температуры воды (соответствующие расчеты достаточно просты и понятны). Источник Читайте также: Аппарат для шок заморозки Оцените статью Search for: Свежие записи Ехать ли в Крым зимой? Как бороться с аллергией зимой? Из-за чего страдают комнатные розы зимой? Грибы на зиму, рецепты приготовления через мясорубку Согревающие средства зимой Вам также может понравиться Грибы на зиму, рецепты приготовления через мясорубку Любители оригинальных закусок то и дело ищут новые Согревающие средства зимой Согревающие средства необходимо использовать в холодные дни! 30 дел, которые нужно успеть сделать этой зимой Зима – это совсем не повод для уныния, и нужно провести Как подготовить пластиковые окна к зиме У вас в доме или квартире пластиковые окна, и вы хотите 4 момента которые важно учитывать при вождении зимой С приходом зимы наступают сильные морозы. Какие щетки стеклоочистителя лучше зимой При всей внешней примитивности, щётки стеклоочистителей 12 лайфхаков, которые помогут пережить зимние холода Морозы, ледяной ветер, оттепели, гололед существенно Яхтсмен гоняющий по льду 7 букв Что делать яхтсмену зимой? Кататься на кайте по льду! Правообладателям Политика конфиденциальности Контакты © 2024

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: (в данном случае: уравнение Клапейрона-Менделеева, уравнение теплового баланса, выражения для количеств теплоты, выделенной при сгорании газа и необходимой для плавления льда);

III) проведены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);

IV) представлен правильный

Правильно записаны все необходимые положения теории,

физические законы, закономерности, и проведены преобразования, направленные на решение задачи. Но имеются 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, которые не отделены от решения и не зачёркнуты.

Источник

Задачи на плавление и отвердевание с решениями

Задачи на плавление и отвердевание с решениями

Формулы, используемые на уроках «Задачи на плавление и отвердевание».

Название величины

Обозначение

Единица измерения

Формула

Масса

m = Q / λ

Температура

Температура плавления

Удельная теплоемкость

Удельная теплота плавления

λ = Q / m

Количество теплоты при нагревании

Количество теплоты при плавлении

Q = λm

ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

Задача № 1. Для приготовления чая турист положил в котелок лёд массой 2 кг, имеющий температуру 0°С. Какое количество теплоты необходимо для превращения этого льда в кипяток при температуре 100°С? Энергию, израсходованную на нагревание котелка, не учитывать.

Задача № 2. Сколько энергии нужно затратить, чтобы расплавить лёд массой 4 кг при температуре 0°С?

Задача № 3. Сколько энергии требуется затратить, чтобы расплавить свинец массой 20 кг при температуре плавления? Сколько энергии понадобится для этого, если начальная температура свинца 27 °С?

Задача № 4. Какую энергию нужно затратить, чтобы расплавить кусок льда массой 5 кг, взятый при температуре -10 °С?

Задача № 5. Какую энергию нужно затратить, чтобы расплавить кусок меди массой 2 кг, взятый при температуре 25 °С?

Задача № 6. Алюминиевый и медный бруски массой 1 кг каждый нагреты до температуры их плавления. Для плавления какого тела потребуется больше количества теплоты? На сколько больше?

Задача № 7. Во сколько раз плавление куска железа массой 1 кг требует больше энергии, чем плавление той же массы белого чугуна, серебра, серого чугуна и ртути, нагретых до своей температуры плавления?

Задача № 8. Какое количество теплоты поглощает при плавлении кусок свинца массой 1 г, начальная температура которого 27 °С; олова массой 10 г, взятого при температуре 32 °С?

Задача № 9. Объем формы для пищевого льда равен 750 см 3 . Сколько энергии отдают вода и лед форме и окружающему ее воздуху в холодильнике, если у воды начальная температура 12 °С, а температура образовавшегося льда равна -5 °С?

Задача № 10. Железная заготовка, охлаждаясь от температуры 800 до 0 °С, растопила лед массой 3 кг, взятый при 0 °С. Какова масса заготовки, если вся энергия, выделенная ею, пошла на плавление льда?

Краткая теория для решения Задачи на плавление и отвердевание.

Источник

Помогите решить задачу..

В калориметр со льдом при температуре 0 °С, налили воду комнатной температуры. Установите соответствие между физическими величинами и их изменением.

Физические величины

Изменение физических величин

Масса льда

Масса воды

Удельная теплоёмкость воды

1. увеличилась

2. уменьшилась

3. не изменилась

Лучший ответ по мнению автора

Александр

ЗАДАЧА:

В калориметр со льдом при температуре 0 °С, налили воду комнатной температуры. Установите соответствие между физическими величинами (массой льда, массой воды, удельной теплоемкостью воды) и их изменением.

РЕШЕНИЕ:

Решение задачи основано на следующих свойствах воды (льда) и соответствующем характере поведения льда при осуществлении теплообмена (т.е. когда к нему подводится или отводится теплота):

– 0 оС – температура плавления льда (или, что то же – температура замерзания (кристаллизации) воды). Это означает, что 0 оС – предельная (максимальная) температура, при которой существует лед (вода в кристаллическом состоянии).

– Тогда, если осуществляется отвод теплоты ото льда — это повлечет за собой просто понижение температуры льда.

– Если же осуществляется подвод теплоты ко льду (что важно – находящемуся именно при 0 оС) – происходит таяние льда, т.е. переход его в жидкое состояние (воду).

Теперь решим стоящую задачу:

Когда налили воду в лед, то начинает происходить теплообмен: более теплая вода (находящаяся, по условию, при комнатной температуре (

20 оС)) отдает теплоту льду.

В соответствии с приведенными выше общими фактами следует, что начнется таяние льда, т.е. лед будет превращаться в воду (при 0 оС). Т.е. масса льда будет уменьшаться, ровно на столько же масса воды увеличится.

При этом за счет смешения исходной, «теплой» воды, с образованной изо льда холодной (находящейся при 0 оС) водой, происходит постепенное снижение исходной (комнатной) температуры воды.

Что касается удельной теплоемкости воды, то от количества воды она не зависит (на то она и удельная – в расчете на единицу массы! 🙂 ).

ПРИМЕЧАНИЯ:

1. Если строго, то удельная теплоемкости воды всё же, хоть и очень незначительно, но меняется – в силу отмеченного изменения (понижения) температуры. Известно, что при повышении температуры от 0 до

35 оС теплоемкость уменьшается, выше 35 оС снова начинает расти.

Поэтому если строго, то удельная теплоемкость уменьшается (за счет снижения температуры).

2. Если бы изначальная температура воды была бы не 0 оС, а ниже, то вариантов поведения и воды и льда при их смешении было бы больше (а не один как здесь): вплоть от полного превращения льда в воду до противоположного – полного превращения воды в лед. Реализация того или иного варианта происходит в зависимости от того, насколько температура льда ниже 0 оС, соотношения исходных масс воды и льда и точного исходного значения температуры воды (соответствующие расчеты достаточно просты и понятны).

Источник