prostopo4ta29
?>

Магнитный поток через контур проводника сопротивлением 0, 06 Ом за 4 секунды изменился на 0, 024 Вб. Найдите силу тока в проводнике если изменение потока происходило равномерно.

Физика

Ответы

vitaliy
Λ = 330 000 Дж - удельная теплота плавления льда
m₁ = 500 г = 0,5 кг - масса льда
С = 4200 Дж/(кг град) - удельная теплоёмкость воды
t = 30° C - начальная температура воды
m₂ = 4 кг - масса воды
t₀ - искомая конечная температура
Лёд растаял и нагрелся до конечной температуры, на что было затрачено количество теплоты:
Q = λm₁ + Сm₁t₀
Вода остыла до конечной температуры, при этом выделилось количество теплоты:
Q = Сm₂(t - t₀)
Уравнение термобаланса:
λm₁ + Сm₁t₀ = Сm₂(t - t₀)
откуда, выражая искомую величину через остальные, получим:
t₀ = (Сm₂t - λm₁)/(C(m₁ + m₂)) = (4200*4*30 - 330000*0.5)/(4200(0.5 + 4)) = 339000/18900 = 18° C 
praskovya17
Итак, что у нас происходит. Кусок льда, оказавшись в воде, сначала нагревается до температуры плавления, затем тает. При этом вода в сосуде охлаждается. Коль лед не весь растаял, есть основания полагать, что процесс завершился при температуре 0° С.
 Тогда вода в сосуде, при охлаждении отдает количество теплоты Q₁:
Q_1=c_1*m_1*(T_0-T_1)  (1)
Тут:
с₁ - удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·К)
m₁ - масса воды 1 кг (1л - 1кг)
T₀ - начальная температура воды  10°С
T₁ - конечная температура воды и льда 0°С

Лед принял количество теплоты Q₂ :
Q_2=m_2*c_2*(T_2-T_1)+m_3*\lambda  (2)
Где:
с₂ - удельная теплоемкость льда 2060 Дж/(кг·К)
m₂ - начальная масса льда
T₂ - начальная температура льда -20°С
T₁ - конечная температура воды и льда  0°С
m₃ - масса растаявшего льда.
 λ - удельная теплота плавления льда 334*10³ Дж/кг
 При этом:
m_2=m_3+0,1 кг  (3)
 
Составляем уравнение теплового баланса, приравниваем Q₁ и Q₂. При этом, согласно (3) выражаем m₃ через m₂
c_1*m_1*(T_0-T_1)=m_2*c_2*(T_2-T_1)+(m_2-0,1)*\lambda (4)
 Теперь из 4 выражаем m₂:
c_1*m_1*(T_0-T_1)=m_2*c_2*(T_2-T_1)+(m_2-0,1)*\lambda \\ 
m_2*c_2*(T_2-T_1)+m_2*\lambda=c_1*m_1*(T_0-T_1)+0,1\lambda \\ \\ 
m_2(c_2*(T_2-T_1)+\lambda)=c_1*m_1*(T_0-T_1)+0,1\lambda

m_2=(c_1*m_1*(T_0-T_1)+0,1\lambda)/(c_2*(T_2-T_1)+\lambda) (5)
 
Подставляя в (5) числовые значения, получаем:
m_2=(4200*1*10+0,1*334000)/(2060*20+334000)\approx 0,201 кг
 
ответ: Исходная масса льда 0,201 кг=201 г.

Ответить на вопрос

Поделитесь своими знаниями, ответьте на вопрос:

Магнитный поток через контур проводника сопротивлением 0, 06 Ом за 4 секунды изменился на 0, 024 Вб. Найдите силу тока в проводнике если изменение потока происходило равномерно.
Ваше имя (никнейм)*
Email*
Комментарий*

Популярные вопросы в разделе

ank9809
karasev17764
Aleksei Biketova
hello
Pavlushina-Novikova
infocenterbla
Станиславович1830
alyans29
Евгеньевич Балиловна1398
monolit-kolomna
Olgera1
Карева Даниил1537
vintazhvintazh90
makscska22879
perfectorg