Какое количество теплоты выделяется при нагревании льда массой 3 кг от температуры от -5 до 15 градусов цельсия, если удельная теплоемкось льда 2100 дж/кг, удельная теплоемкость воды 4200 дж/кг, удельная теплота плавления льда 330000 дж/кг?

Первое :нагрев льда:2100*3*(0--5)=31500дж
Нагрев льда :330000*3=990000дж
Складываем
=1021500дж
Нагрев воды
4200*3*(15-0)=189000дж
Складываем
1021500+189000=1210500дж

m1 = 12кг - масса воды в калориметре

t1 = 5°C - температура воды в калориметре

m2 = 0,5 кг - масса пара

t2 = 150 °C - температура пара

Сп = 2300 Дж/(кг· °С) - теплоёмкость пара

Св = 4190 Дж/(кг· °С) - теплоёмкость воды

r = 22,6 · 10⁵ Дж/кг - теплоёмкость парообразования

t3 - ? - температура теплового баланса

Сначала пар охладился до tкип = 100°С, при этом он отдал энергию Q1

Q1 = Cп · m2 · (t2 - tкип) = 2300 · 0,5 · (150 - 100) =

= 57500 = 0,575 · 10⁵ (Дж)

Затем пар сконденсировался и превратился в воду, при этом он отдал энергию Q2 = r · m2 = 22,6 · 10⁵ · 0,5 = 11,3 · 10⁵ (Дж)

После этого вода массы m2 охладилась до температуры t3, отдав энергию Q3 = Cв · m2 · (tкип - t3)

Вода в калориметре нагрелась до температуры t3, поглотив энергию

Q4 = Cв · m1 · (t3 - t1)

Уравнение теплового баланса имеет вид:

Q1 + Q2 + Q3 = Q4

Q1 + Q2 + Cв · m2 · (tкип - t3) = Cв · m1 · (t3 - t1)

Q1 + Q2 + Cв · m2 · tкип - Cв · m2 · t3 = Cв · m1 · t3 - Cв · m1 · t1

Cв · m1 · t3 + Cв · m2 · t3 = Q1 + Q2 + Cв · m2 · tкип + Cв · m1 · t1

t3 = (Q1 + Q2 + Cв · (m2 · tкип + m1 · t1)) : (Cв · (m1 + m2)) =

= (0,575 · 10⁵ + 11,3 · 10⁵ + 4190 · (0.5 · 100 + 12 · 5)) : (4190 · (0.5 + 12) =

= (0,575 · 10⁵ + 11,3 · 10⁵ + 4,609 · 10⁵) : 0.52375 · 10⁵ ≈ 31°

ответ: ≈ 31°С

1) (для ртути) Дано:
ρ - 13600 кг/м^3
g - 10 Н/кг
h - 760 мм = 0,76 м
Найдем давление ртути, выразив в Паскалях:
p=ρgh
p=13600*10*0,76=103360 Па
То есть нормальное давление атмосферы равно 103360 Па для ртути.

2) (для воды) Дано:
ρ - 1000 кг/м^3
g - 10 Н/кг
р - 103360 Па
По формуле нахождения глубины найдем высоту столба воды, который оказывает давление, равное нормальному атмосферному (760 мм ртутного столба):
h=p/(ρg)
h=103360/(10*1000)=103360/10000=10,336 м. То есть высота столба воды, оказывающего нормальное атмосферное давление, равно 10,336 метров водяного столба.

3) Найдем разницу:
S=h2/h1, где h1 - высота столба ртути, h2 - высота столба воды. Получаем:
S=10,336/0,76=13,6 м.

ответ: разница высот столбов ртути и воды равна 13,6 метров.