Treść zadania

Najlepsze rozwiązanie

• 

  1 0

  antekL1 27.4.2011 (14:54)

  Przebieg zjawiska jest następujący:
  Przez t0 = 5,5min = 330 sekund ciepło, dostarczane przez grzałkę było zuzywane na topnienie lodu (woda z lodem ma temperaturę 0 stopni, nie trzeba było podrzewać mieszaniny do zera).
  Z tego obliczymy masę lodu. Potrzebne ciepło wynosi: mL * Ct, gdzie Ct - ciepło topnienie lodu. Ciepło, dostarczone przez grzałkę to P * t0, wobec tego:
  mL * Ct = P * t0 więc:
  m_L = \frac{P t_0}{C_t} = \frac{7\cdot 330}{334000} \,\approx\,6{,}92\cdot 10^{-3}
  Ciepło topnienia lodu Ct = 334000 J/kg, wziąłem z tablic. Wymiar wyniku to
  [m_L] = \frac{W\cdot s}{\frac{J}{kg}} = \frac{J}{s}\cdot s\cdot\frac{kg}{J} = kg
  więc masa lodu wynosi mL = 9,92 g.
  
  Ciąg dalszy zjawiska: Po stopieniu lodu masa mL + mW podgrzewała się z prędkością alfa.
  W ciągu czasu t (czas ten uprości się) grzałka dostarcza P * t dźuli ciepła. Natomiast woda pochłania:
  Q = Cw * (mL + mW) * alfa * t. ; czyli (Cw jest ciepłem właściwym wody)
  P * t = Cw * (mL + mW) * alfa * t.
  Stąd, po uproszczeniu czasu t, obliczamy łączną masę podgrzwanej wody, a następnie, odejmując od niej masę lodu, początkową masę mW.
  m_W = \frac{P}{C_w\alpha} - m_L
  Sprawdźmy wymiar wyniku. Ciepło właściwe ma wywmiar J/(kg * K).
  [m_W] = \frac{\frac{J}{s}}{\frac{J}{kg\cdot K}\cdot\frac{K}{s}} + kg = kg
  Do obliczeń musimy alfa wyrazić w K/s, czyli podzielić przez 60. alfa = 10/60 K/s.
  m_W = \frac{7}{4190\cdot(10/60)} - 0{,}00692 \,\approx\, 3{,}1\cdot 10^{-3}
  Początkowa masa wody wynosi około mW = 3,1 g.
  
  Mam nadzieję, że się nie pomyliłem :)

  Dodawanie komentarzy zablokowane - Zgłoś nadużycie