В два сосуда налили одинаковое количество воды с температурой 18 °С. В первый сосуд долили воду с температурой...

Тематика Физика
Уровень 10 - 11 классы
физика температура теплообмен сосуды вода лёд сравнение температур термометр
0

В два сосуда налили одинаковое количество воды с температурой 18 °С. В первый сосуд долили воду с температурой 0 °С, а во второй бросили кусок льда массой, равной массе долитой воды, и температурой 0 °С. Как изменятся показания термометров, опущенных в сосуды? 1) не изменятся 2) больше температура понизится в первом сосуде 3) больше температура понизится во втором сосуде 4) в обоих сосудах температура понизится одинаково

avatar
задан 2 месяца назад

2 Ответа

0

Для решения этой задачи нужно учитывать теплообмен в каждом сосуде.

  1. Первый сосуд:

    • Мы добавляем воду с температурой 0 °С.
    • Вода в сосуде и добавленная вода обменяются теплом до тех пор, пока не достигнут одинаковой температуры.
    • Если масса добавленной воды равна массе воды в сосуде, то конечная температура в сосуде будет средней между 18 °С и 0 °С, то есть 9 °С.
  2. Второй сосуд:

    • Мы добавляем кусок льда при температуре 0 °С.
    • Для того чтобы лёд начал плавиться, ему необходимо получить тепло. Тепло будет поступать от воды в сосуде.
    • Поскольку температура льда равна 0 °С, сначала происходит его плавление без изменения температуры до тех пор, пока весь лёд не растает.
    • Лёд, плавясь, поглощает тепло, равное произведению его массы на удельную теплоту плавления льда.
    • После того как весь лёд растает, вода, образовавшаяся из льда, будет иметь температуру 0 °С, и далее будет происходить тепловое равновесие между этой водой и водой, которая была в сосуде изначально.

Поскольку в случае с первым сосудом тепло тратится только на охлаждение воды, а во втором сосуде часть тепла тратится на плавление льда, во втором сосуде температура понизится больше, чем в первом.

Таким образом, правильный ответ: 3) больше температура понизится во втором сосуде.

avatar
ответил 2 месяца назад
0

При добавлении воды с температурой 0 °C в первый сосуд, температура воды в нем уменьшится. Так как вода имеет более высокую температуру, чем 0 °C, то средняя температура в сосуде станет ниже.

Во втором сосуде при добавлении куска льда массой, равной массе долитой воды, и температурой 0 °C произойдет процесс таяния льда. Для таяния льда требуется энергия, которая будет поглощена из окружающей среды, в данном случае из воды. Это приведет к снижению температуры воды во втором сосуде.

Таким образом, температура во втором сосуде понизится больше, чем в первом сосуде. Поэтому правильный ответ на вопрос - 3) больше температура понизится во втором сосуде.

avatar
ответил 2 месяца назад

Ваш ответ

Вопросы по теме