Похожие вопросы
2026-01-19 22:25:15
В калориметре находится вода, в которой плавает кусок льда массой 0,1 кг, и в этом льду вмерзла свинцовая дробинка массой 5 г. Какое минимальное количество тепла необходимо затратить, чтобы дробинка начала тонуть? Температура воды в калориметре составляет 0 °С.
Физика 11 класс Теплообмен и калориметрия калориметр вода лёд свинцовая дробинка тепло температура физика 11 класс Новый
2026-01-19 22:25:31
Для решения этой задачи нам необходимо рассмотреть, какие процессы происходят в системе, и какое количество тепла потребуется для того, чтобы свинцовая дробинка начала тонуть. Давайте разберем шаги, которые нам нужно выполнить.
Шаг 1: Определение условийУ нас есть кусок льда с массой 0,1 кг и свинцовая дробинка массой 5 г (0,005 кг), которая вмерзла в лед. Температура воды в калориметре составляет 0 °С. Нам нужно выяснить, какое количество тепла необходимо, чтобы дробинка освободилась от льда и начала тонуть.
Шаг 2: Определение тепла, необходимого для плавления льдаДля начала, нам нужно учесть, что дробинка вмерзла в лед, и нам нужно будет затратить тепло, чтобы освободить её. Для этого мы используем формулу для расчета тепла, необходимого для плавления льда:
- Q = m * L,
где:
- Q - количество теплоты, необходимое для плавления льда;
- m - масса льда, которая в нашем случае равна массе дробинки (5 г = 0,005 кг);
- L - теплота плавления льда (приблизительно 334 кДж/кг).
Теперь подставим значения в формулу:
- Q = 0,005 кг * 334 кДж/кг = 1,67 кДж.
После того как дробинка освободится от льда, она будет находиться в воде при температуре 0 °С. Чтобы дробинка начала тонуть, необходимо, чтобы она была в состоянии равновесия с окружающей средой. Поскольку температура свинца (его начальная температура) также равна 0 °С, дополнительного тепла для нагрева свинца не требуется.
Шаг 5: ИтогТаким образом, минимальное количество тепла, необходимое для того, чтобы свинцовая дробинка начала тонуть, составляет 1,67 кДж. Это количество тепла необходимо для того, чтобы освободить дробинку от льда.
Ответ: 1,67 кДж.