- Банк заданий
- Физика
- Задание 6971
Задание №6971 ЕГЭ по Физике
В тонкостенный сосуд с водой, объём которой 0,25 л, а температура 20 °С, поместили 50 г расплавленного свинца, имеющего температуру 400 °С. Какая температура установится в результате теплообмена? Удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/(кг · К), расплавленного свинца 160 Дж/(кг · К), кристаллического свинца 126 Дж/(кг · К). Температура плавления свинца 327 °С, удельная теплота его плавления 22,6 кДж/кг.
Дано: ρ1 = 103 кг/м3 , V = 0,25 · 10−3 м3, t1 = 20 °C, t2 = 400 °C, c1 = 4,2 · 103 Дж/(кг·К), c2 = 160 Дж/(кг·К), c3 = 126 Дж/(кг·К), m1 = 0,05 кг, tпл = 327 °C, λ = 22,6 · 103 Дж/кг
Найти: Θ
Решение:
Расплавленный свинец остывает до температуры кристаллизации (см. рис.) и отдаёт энергию:
Расплавленный свинец при кристаллизации выделяет энергию, равную:
Где λ — удельная теплота плавления (отвердевания).
Кристаллизация происходит при постоянной температуре плавления. При остывании кристаллического свинца от tпл до Θ (установившейся температуры теплового равновесия) выделяется ещё энергия, равная:
По условию задачи вся эта энергия Q1 + Q2 + Q3 = Q передаётся воде, которая нагревается от t1 до Θ, т. е.
Из уравнения теплового баланса (1) найдём Θ:
Ответ: 23,5 
Источник: Сборник Монастырский Л.М. (Легион)