2. Плавление и кристаллизация. Испарение и конденсация 2.1

2. Плавление и кристаллизация. Испарение и конденсация
2.1
2.2
0
Одному килограмму льда, взятому при температуре t 1=−50 C ,
Q 0=520 кДж
сообщили
кДж теплоты. Постройте график
зависимости температуры от времени поступления теплоты. Скорость
поступления теплоты считать постоянной.
кДж
при температуре
град
0
льда при температуре t 2=−8 C .
В сосуд с водой общей теплоёмкостью С=1,5
t 1=200 C поместили m=56 г
Какая установилась температура?
2.3
0
В воду массой M =1 кг при температуре t 1=20 C брошен комок
мокрого снега массой m=250 г . Когда весь снег растаял, общая
температура стала равной =50 C . Определите количество воды в
мокром снеге.
2.4
0
Вода нагревалась в электрочайнике от t 1=20 C до кипения
1=12 мин . За какое время вода обратится в пар, если чайник не
выключить?
2.5
При нормальном атмосферном давлении в открытый калориметр
помещают одинаковое количество воды — при температуре t 0 C , и
льда — при температуре −t 0 C . Какая максимальная доля льда при
этом расплавится?
2.6
В медный калориметр массой 100 г, содержащий воду массой 50 г при
температуре 50С, опустили лёд при температуре –300С. Масса льда 300
г. Какая температура установится в калориметре?
2.7
Смесь, состоящую из 5,0 кг льда и 15 кг воды при общей температуре
00С, нужно нагреть до 800С с помощью водяного пара при температуре
1000С. Определите необходимое количество пара.
2.8
Тигель с оловом нагревается электрическим током. Количество
теплоты, подводимое к тиглю ежесекундно, постоянно. За 10 мин
олово нагрелось от 200С до 700С и спустя ещё 83 мин полностью
расплавилось. Определите удельную теплоту плавления олова.
Удельная теплоёмкость олова 230 Дж/(кг град), температура плавления
2320С.
2.9
В калориметр, содержащий 100 г льда при температуре 00С, впущен
пар при температуре 1000С. Сколько воды окажется в калориметре
сразу после того, как весь лёд растает?
2.10
С какой скоростью должны лететь навстречу друг другу две льдинки
одинаковой массы при температуре –100С, чтобы при ударе они
обратились в пар?
2.11
В чашке находилось 500 г льда при температуре -50С. В неё наливают
200 г воды, имеющей температуру 800С. Какая температура
установится в чашке? Что в ней находится?
2.12
Для проделывания лунок во льду используют тепловой ледобур в виде
медного цилиндра высотой 30 см, насаженный на деревянную
рукоятку. Какую максимальную глубину лунки можно проделать таким
устройством, если цилиндр нагрет до температуры 3000С.
Температуру льда принять равной -100С. Плотность меди
3
0 =8,9⋅10
кг
,
м3
плотность
теплоёмкость меди
с 1=2,1
2.13
с 0=0,40
льда
кДж
,
кг⋅0 C
3
1=0,89⋅10
кг
,
м3
удельная
удельная теплоёмкость льда
кДж
, удельная теплота плавления льда
кг⋅0 C
=330
кДж
.
кг
Алхимик Петя изготовил 1,0 кг золотого порошка. Он достал его из
печи, разогретой до температуры 10000С, и ссыпал в кувшин с 3,0 л
воды при температуре 100С. За этим из укрытия наблюдал
злоумышленник Шура, которму для полного счастья не хватало 200 г
золота. Петя вышел из комнаты, а Шура, выскочив из укрытия,
вытащил из кувшина горсть золота. Сколько золота вытащил Шура,
если температура украденного золота была 700С, а в кувшине после
этого установилась температура 200С. Удельная теплоёмкость золота
с 1=0,13
кДж
,
кг⋅0 C
удельная
теплоёмкость
воды
с 2=4,2
кДж
.
кг⋅0 C
Испарением воды в момент попадания золота в воду пренебречь.
2.14
В теплоизолированном сосуде находится 300 г льда при температуре
-100С. В сосуд впускают 50 г водяного пара при температуре 1000С.
Какая температура установится в сосуде после достижения теплового
равновесия? Удельная теплоёмкость воды
с 1=4,2
кДж
, удельная
0
кг⋅ C
кДж
, удельная теплота плавления льда
кг⋅0 C
кДж
МДж
=330
L=2,2
,
удельная
теплота
парообразования
воды
.
кг
кг
теплоёмкость льда
с 2=2,1
Давление газов в сосуде равно нормальному атмосферному давлению.
2.15
На нагреватель поставили открытый сосуд с водой. Через 40 мин после
закипания в сосуд добавили массу воды, равную массе выкипевшей
воды. Вода снова закипела через 3 мин. Определите начальную
температуру добавленной воды.
ОТВЕТЫ
2.1
2.9
t ,0 C
112,5 г
 ,c
2.2
=6,50 C
2.10 2,46 км/с
2.3
m2=0,075 кг.
2.11
2.4
2=82 мин
2.12 1,0 м
2.5
mx
=0,64
m
2.13 220 г
387 г воды
313 г льда
при температуре 00С
2.6
-20С
2.14 170С
2.7
3,5 кг
2.15 590С
2.8
58,5 кДж/кг