В стакан калориметра, содержащий 250 г воды, опустили кусок льда массой 140 г, имевшего температуру 0 °C. После того как наступило тепловое = весие, весь лед растаял, и температура воды стала = й 0 °C. Определите начальную температуру воды. Теплоемкостью калориметра и теплообменом с окружающей средой пренебречь.
💡 Пошаговый разбор и решение:
Поскольку потери по условию отсутствуют, то все количество теплоты, отданное водой при охлаждении от начальной температуры $t_1$ до температуры плавления $Q_1=m_вc ( t_пл - t_1 )$ пошло на плавление льда $Q_2=m_л\lambda$
Запишем уравнение теплового баланса $Q_1 + Q_2=0$ или $c m_\text в ( t_1 - t_2 ) =\lambda m_л$ откуда
$t_1= $\frac{\lambda m_л}{c m_в}$ + t_2$
Подставив числовые значения, получим искомую величину:
$t_1= $\frac{3,3 \cdot 10 в степени 5 \cdot 0,14}{4200 \cdot 0,25}$ + 0=44 в степени ( \circ ) C$
Ответ: 44 °C.
Запишем уравнение теплового баланса $Q_1 + Q_2=0$ или $c m_\text в ( t_1 - t_2 ) =\lambda m_л$ откуда
$t_1= $\frac{\lambda m_л}{c m_в}$ + t_2$
Подставив числовые значения, получим искомую величину:
$t_1= $\frac{3,3 \cdot 10 в степени 5 \cdot 0,14}{4200 \cdot 0,25}$ + 0=44 в степени ( \circ ) C$
Ответ: 44 °C.
Правильный ответ:
44 °C
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 107339 • Задание №21
[рис.] Две порции одного и того же идеального газа нагреваются в сосудах одинакового объема. Графики процессов...
ID 168216 • Задание №21
Каков КПД двигателя автомобиля, если при средней скорости 70 км/ч он потребляет 20 кг бензина на 140 км пути? ...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
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: формулы для количества теплоты, выделяющегося при охлаждении вещества, для количества теплоты, необходимого для плавления вещества, уравнение теплового баланса);
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 расчеты (подстановка числовых данных в конечную формулу), приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины.
| 2
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 объеме или отсутствуют.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачеркнуты.
И (ИЛИ)
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.
И (ИЛИ)
Отсутствует пункт IV или в нем допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины). | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1 или 2 балла. | 0
Максимальный балл | 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: формулы для количества теплоты, выделяющегося при охлаждении вещества, для количества теплоты, необходимого для плавления вещества, уравнение теплового баланса);
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 расчеты (подстановка числовых данных в конечную формулу), приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины.
| 2
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 объеме или отсутствуют.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачеркнуты.
И (ИЛИ)
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.
И (ИЛИ)
Отсутствует пункт IV или в нем допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины). | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1 или 2 балла. | 0
Максимальный балл | 2
🔗 Другие задания линии №23 по предмету Физика:
ID 107770
При температуре 250 K и давлении $1,5 умножить на 10 в степени левая круглая скобка 5 правая кр...
ID 107771
Одноатомный идеальный газ в количестве $\nu$ молей поглощает количество теплоты 2 кДж. При этом...
ID 107772
В сосуде с небольшой трещиной находится воздух. Воздух может медленно просачиваться сквозь трещ...
ID 107773
В термос с большим количеством льда при температуре $t_1=0 градусов С$ заливают 0,5 кг воды с т...
ID 107774
КПД тепловой машины 30%. За 10 с рабочему телу машины поступает от нагревателя 3 кДж теплоты. Ч...