Задачи › Количество теплоты, уравнение теплового баланса

Заряд при нагреве воды

  1. Заряд при нагреве воды

    «Шаг в будущее» 2021/22, 9 кл.
    3/10

    Два калориметра плотно закрыты крышками и соединены тонкой трубкой. В одном калориметре находится \(1\) л воды при температуре \(0\) °С, заполняющей его доверху. В другом калориметре содержится \(0{,}5\) кг льда при \(0\) °С, лед также заполняет почти весь объем калориметра. Вода в калориметре нагревается электрокипятильником до \(100\) °С, закипает, и пар начинает поступать во второй калориметр. Какой заряд протечет через спираль кипятильника после начала его работы к моменту, когда весь лед растает, если по спирали идет ток \(0{,}5\) А, а ее сопротивление \(1\) кОм? Ответ выразить в кулонах. Удельная теплоемкость воды \(4{,}2\) кДж/(кг\(\cdot\)°С). Удельная теплота плавления льда \(330\) кДж/кг. Теплоемкостями калориметров и кипятильника, а также убылью воды в первом калориметре пренебречь.

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Заряд равен произведению силы тока на время. Запишите закон сохранения энергии для работы тока, нагрева воды и плавления льда.

    Ответ

    \(1170\) Кл.

    Решение

    По определению силы тока \(q = I\tau\), где \(\tau\) — время протекания тока. По закону сохранения энергии \[I R q = c \rho V (t - t_0) + \lambda m.\] Отсюда \[q = \frac{c \rho V (t - t_0) + \lambda m}{I R} = 1170~\text{Кл}.\]

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи