Методические рекомендации и сборник задач по физике для учащихся 8-х классов часть I (стр. 8 из 17)
кДж.Так как Q2 > Q1, то лед не может таять, и могут осуществиться случаи 2 или 4. Для осуществления случая 2 необходимо, чтобы Q1 + Q4 < Q2
Q1 + Q4 = 702 кДж, Q2 = 420 кДж.
Соответственно реализуется случай 4: температура смеси
и часть воды замерзнет. Обозначим массу замерзшей воды m3, и составим уравнение теплового баланса:
- количество теплоты, которое отдает вода, остывая до 0 
.
- количество теплоты, которое отдает замерзающая вода.
- количество теплоты, полученное льдом при нагревании до 0 
.Отсюда
Из этого выражения находим массу замерзшей воды
После установления теплового равновесия, масса воды
, и масса льда будет 
. Объем полученной смеси
Вычисления:
кг.
0,75 м3 = 7,5 дм3.Задачи для самостоятельного решения.
Задача 182. Во сколько раз требуется больше энергии для плавления льда при температуре 0
, чем для изменения температуры той же массы льда на 1 ?Задача 183. Какое количество теплоты потребуется для плавления тел из нафталина, золота, платины массой 10 г, взятых при температуре плавления?
Задача 184. Какое количество теплоты необходимо затратить, чтобы расплавить лед массой 5 кг, если начальная температура льда 0; -1; -10
?Задача 185. Какое количество теплоты необходимо для плавления куска свинца массой 1 г, начальная температура которого равна 27
? олова массой 10 г, взятого при температуре 32 ?Задача 186. Сколько энергии требуется для плавления куска свинца массой 0,5 кг, взятого при температуре 27
?Задача 187. Сколько энергии необходимо для плавления бруска из цинка массой 0,5 кг, взятого при температуре 20
?Задача 188. Сколько энергии необходимо для плавления железного металлолома массой 4 т, если начальная температура железа равна 39
?Задача 189. Масса серебра 10 г. Сколько энергии выделится при его кристаллизации и охлаждении до 60
, если серебро взято при температуре плавления?Задача 190. Сколько энергии выделится при кристаллизации и охлаждении от температуры плавления до 27
свинцовой пластинки размером 
см?Задача 191. Из копильника вагранки для отливки детали выпустили расплавленное железо массой 50 кг. Какое количество теплоты выделилось при его кристаллизации и охлаждении до температуры 39
?Задача 192. Для приготовления пищи полярники используют воду, полученную из расплавленного льда. Какое количество теплоты потребуется для того, чтобы расплавить лед массой 20 кг и полученную воду вскипятить, если начальная температура льда -10
?Задача 193. Объем формы для пищевого льда 750 см3. Сколько энергии отдают вода и лед форме и окружающему ее воздуху в холодильнике, если начальная температура воды 12
, а температура образовавшегося льда -5 ?Задача 194. Какое количество теплоты пошло на приготовление в полярных условиях питьевой воды из льда массой 10 кг, взятого при температуре -20
, если температура воды должна быть равной 15 
?Задача 195. Сколько энергии выделилось при отвердевании и охлаждении до 25
заготовки маховика массой 80 кг, отлитой из белого чугуна? Удельную теплоемкость чугуна принять равной удельной теплоемкости железа. Температура плавления чугуна 1165 .Задача 196. Свинцовая деталь массой 100 г охлаждается от 427
до температуры плавления, отвердевает и охлаждается до 27 . Какое количество теплоты отдает деталь окружающим телам? (Удельную теплоемкость расплавленного свинца принять равной 170 
.)Задача 197. В железной коробке массой 300 г мальчик расплавил 100 г олова. Какое количество теплоты пошло на нагревание коробки и плавление олова, если их начальная температура была равна 32
?Задача 198. Железная заготовка, охлаждаясь от температуры 800 до 0
, растопила лед массой 3 кг, взятый при 0 . Какова масса заготовки, если вся энергия, выделенная ею, пошла на плавление льда?Задача 199. Чтобы охладить 4,5 л воды от 30 до 10
, в воду бросают кусочки льда при 0 . Какое количество льда потребуется для охлаждения воды?Задача 200. Для приготовления дроби расплавленный свинец при температуре плавления влили струями в воду с начальной температурой 17
. Сколько потребовалось воды, чтобы охладить 40 кг свинцовой дроби при конечной температуре воды не выше 47 ?Задача 201. В сосуд, содержащий воду массой 100 кг при температуре 10
, положили кусок льда, охлажденный до –50 . После установления теплового равновесия температура ледяной массы оказалась равной –4 . Какова масса куска льда?Задача 202. В калориметр налита вода массой 2 кг при температуре 5
и положен кусок льда массой 5 кг, имеющий температуру –4 . Определите температуру и объем содержимого калориметра после установления теплового равновесия. Теплоемкостью калориметра и теплообменом со средой пренебречь.Задача 203. В сосуд, содержащий 10 кг воды при температуре 10
, положили кусок льда, охлажденный до –50 , после чего температура образовавшейся ледяной массы оказалась равной –4 . Какое количество льда было положено в сосуд?Задача 204. Кусок свинца массой 1 кг расплавился наполовину при сообщении ему количества теплоты
Дж. Какова была начальная температура свинца?Задача 205. Тигель, содержащий некоторое количество олова, нагревается электрическим током. Выделяемое в единицу времени количество теплоты постоянно. За 10 мин температура олова повышается от 20 до 70
. Спустя еще 83 мин олово полностью расплавилось. Найти удельную теплоемкость олова.