В стальной сосуд массой 300 г налили 1,5 л воды при 17°С. В воду опустили кусок мокрого снега массой 200 г. Когда снег растаял, установилась температура 7°С. Какое количество воды содержалось в комке снега?
Физика 11 класс Тепловые явления физика 11 класс задача по физике теплообмен таяние снега температура воды количество воды в снеге
Для решения этой задачи нам нужно использовать закон сохранения энергии. В данном случае, тепло, которое теряет вода и сосуд, равно теплу, которое получает снег при таянии и нагревании до конечной температуры.
Давайте обозначим некоторые параметры:
Теперь мы можем записать уравнение для сохранения энергии:
Тепло, потерянное водой и сосудом = Тепло, полученное снегом при таянии и нагревании.
Сначала найдем тепло, которое теряет вода и сосуд:
Теперь найдем тепло, полученное снегом:
Подставляем данные:
Теперь у нас есть два уравнения:
Теперь, чтобы найти массу воды в снеге, мы можем использовать уравнение:
Q1 = Q2
Однако, мы видим, что Q1 < Q2, значит, необходимо пересмотреть подход. В данном случае, мы можем использовать только ту часть снега, которая действительно растаяла. Для этого нам нужно найти, сколько снега растаяло при температуре 7°C.
Пусть масса воды из снега равна m. Тогда:
Сравнивая с Q1, мы можем записать:
63000 = m * 334000 + m * 2100 * 7
Теперь мы можем решить это уравнение относительно m:
Таким образом, количество воды, содержащейся в комке снега, составляет примерно 180 г.