В сосуде лежит кусок льда. Температура льда $t_1=0 в степени ( \circ ) C$ Если сообщить ему количество теплоты Q, то весь лёд растает и образовавшаяся вода нагреется до температуры $t_2=30 в степени ( \circ ) C$ Какая доля льда k растает, если сообщить ему количество теплоты $q= $\frac{Q}{2}$ ?$ Тепловыми потерями на нагрев сосуда пренебречь.
💡 Пошаговый разбор и решение:
При сообщении льду количества теплоты Q часть из нее пойдет на плавление льда $Q_1=m\lambda$ часть — на нагревание образовавшейся воды $Q_2=mc ( t_2 - t_1 )$ где m — первоначальная масса льда.
При сообщении льду количества теплоты $q= \frac{Q}{2}$ оно пойдет на плавление массы льда $m_1=km$ Тогда получаем два уравнения:
$Q=m ( \lambda + c ( t_2 - t_1 )$
$\frac{Q}{2} =km\lambda$
Решая систему уравнений, находим:
$k= $\frac{\lambda + c ( t_2 - t_1 )}{2\lambda}$ = $\frac{330 \cdot 10 ^3 + 4,2 \cdot 10 ^3 \cdot 30}{2 \cdot 330 \cdot 10 ^3}$ \approx 0,69$
Ответ: $k \approx 0,69$
При сообщении льду количества теплоты $q= \frac{Q}{2}$ оно пойдет на плавление массы льда $m_1=km$ Тогда получаем два уравнения:
$Q=m ( \lambda + c ( t_2 - t_1 )$
$\frac{Q}{2} =km\lambda$
Решая систему уравнений, находим:
$k= $\frac{\lambda + c ( t_2 - t_1 )}{2\lambda}$ = $\frac{330 \cdot 10 ^3 + 4,2 \cdot 10 ^3 \cdot 30}{2 \cdot 330 \cdot 10 ^3}$ \approx 0,69$
Ответ: $k \approx 0,69$
Правильный ответ:
$k \approx 0,69$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 104431 • Задание №8
В цилиндре находится воздух с относительной влажностью 40%. Во сколько раз концентрация насыщенного водяного п...
ID 108558 • Задание №25
[рис.] Кольцо диаметром D = 11 см из тонкой медной проволоки и конденсатор с электрической емкостью C соедин...
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;
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 | 3
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования, но имеется один или несколько из следующих недостатков.
Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты.
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 нём допущена ошибка | 2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо и достаточно для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи.
ИЛИ
В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения данной задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
ИЛИ
В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения данной задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным
критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла | 0
Максимальный балл | 3
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;
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 | 3
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования, но имеется один или несколько из следующих недостатков.
Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты.
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 нём допущена ошибка | 2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо и достаточно для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи.
ИЛИ
В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения данной задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
ИЛИ
В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения данной задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным
критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла | 0
Максимальный балл | 3
🔗 Другие задания линии №24 по предмету Физика:
ID 108096
Сферическую оболочку воздушного шара делают из материала, квадратный метр которого имеет массу ...
ID 108097
Воздушный шар имеет газонепроницаемую оболочку массой 400 кг и наполнен гелием. Какова масса ге...
ID 108098
Теплоизолированный цилиндр разделен подвижным теплопроводным поршнем на две части. В одной част...
ID 108099
[рис.] Воздушный шар, оболочка которого имеет массу M = 145 кг и объем V = 230 м3, наполняе...
ID 108100
[рис.] В вертикальном цилиндрическом сосуде с гладкими стенками под поршнем массой m = 10 кг ...