Какое количество льда следует добавить в стакан с водой, чтобы охладить её от температуры 50 °c до температуры 10 °c? объем воды в стакане 250 мл. масса стакана с водой 350 г. удельная теплоемкость стекла 0, 84 кдж/(кг*°c), удельная теплоемкость воды 4, 2 кдж/(кг*°c), удельная теплоемкость льда 2, 1 кдж*(кг*°c удельная теплота плавления льда 330 кдж/кг. считать что в конце процесса охлаждения весь лед перешёл в жидкое состояние и тепловые потеря в окружающую среду отсутствуют. начальная температура льда минус 10 °c.

T₁ = 50 °С
t₂ = 10 °С
V = 250 мл = 250 см³
m = 350 г
c₁ = 4200 Дж/(кг*°С)
c₂ = 840 Дж/(кг*°С)
c₃ = 2100 Дж/(кг*°С)
λ = 3,3*10⁵ Дж/кг
t₃ = -10 °С
m₃ - ?
Q₁ = c₁*m₁*(t₁ - t₂) - количество теплоты отданное водой
m₁ = ρ * V = 1,0 г/см³ * 250 см³ = 250 г
Q₁ = 4200 Дж/(кг*°С) * 0,250 кг * (50 °С - 10 °С) = 42000 Дж
m₂ = m - m₁ = 350 г - 250 г = 100 г - масса стакана
Q₂ = c₂*m₂*(t₁ - t₂) - количество теплоты отданное стаканом
Q₂ = 840 Дж/(кг*°С) * 0,100 кг * (50 °С - 10 °С) = 3360 Дж
Q₃ = c₃*m₃*(0 - t₃) - количество теплоты пошедшее на нагревание льда от -10 °С до 0 °С
Q₃ = 2100 Дж/(кг*°С) * m₃ * (0 - (-10 °C) = 21000*m₃ (Дж/кг)
Q₄ = λ * m₃ - количество теплоты пошедшее на плавление льда
Q₄ = 3,3*10⁵ Дж/кг * m₃ = 3,3*10⁵ *m₃ (Дж/кг)
Q₅ = c₁*m₃*(t₂ - 0) количество теплоты пошедшее на нагревание воды получившейся из расплавленного льда от 0 °С до 10 °С
Q₅ = 4200 Дж/(кг*°С) * m₃ * (10 °C - 0) = 42000*m₃ (Дж/кг)
Составляем уравнение теплового баланса
Q₁ + Q₂ = Q₃ + Q₄ + Q₅
42000 Дж + 3360 Дж = 21000*m₃ + 3,3*10⁵ *m₃ + 42000*m₃
45360 Дж = 393000 * m₃ Дж/кг
m₃ = 45360 Дж / 393000 Дж/кг ≈ 0,115 кг = 115 г - масса льда

Суммируя силы, действующие на тело по прямой линии - в повседневной жизни и в природе на тело действует несколько сил, а не одна. Действие нескольких приложенных сил может изменить скорость тела или поддерживать состояние покоя. Эксперименты показывают, что такого изменения скорости тела можно достичь одним усилием. Из этого мы заключаем, что если на тело действуют две или более сил, то эти силы могут быть заменены одной силой, равной им по действию. Сила, действующая на тело как несколько сил, действующих одновременно, называется равновесной силой этих сил. Другими словами, если действие одной силы на тело такое же, как действие других сил на это тело в одно и то же время, то эта сила называется силой равновесия других сил.

Формулы: Сила тяжести : F=mg, Вес тела:

P= mg

Объяснение:

Вес тела может быть больше илименьше силы тяжести: если g и aнаправлены в одну сторону (телодвижется вниз или падает), то G < mg, иесли наоборот, то G < mg. Если же телодвижется с ускорением a = g, то G = 0 – т.е. наступает состояние невесомости.

●●●ДОПОЛНИТЕЛЬНО РАЗЛИЧИЯ:

Во-первых, сила тяжести и вес тела всегда приложены к разным телам. Сила тяжести приложена к самому телу, вес — к опоре тела.

Во-вторых, сила тяжести в данной точке и для данных масс неизменна. Вес зависит от наличия опоры и от ускорения, с которым опора движется. Вес может быть не равен силе тяжести.

В-третьих, вес может возникать и без силы тяжести: если опора будет двигаться с ускорением.

В-четвертых, эти силы имеют различную физическую природу. Сила тяжести — это результат гравитационного взаимодействия масс тел. Вес — это результат взаимодействия тела и опоры, фактически электростатического взаимодействия молекул опоры. То есть вес — это одно из проявлений силы упругости.