В
Все
Х
Химия
В
Видео-ответы
А
Алгебра
Г
Геометрия
О
ОБЖ
Д
Другие предметы
У
Українська література
Р
Русский язык
Б
Беларуская мова
У
Українська мова
Э
Экономика
Ф
Физика
М
Математика
Ф
Французский язык
Г
География
И
Информатика
М
МХК
О
Окружающий мир
П
Психология
Н
Немецкий язык
О
Обществознание
П
Право
И
История
М
Музыка
Л
Литература
Қ
Қазақ тiлi
Б
Биология
А
Английский язык
Fish474
Fish474
16.10.2020 03:20 •  Физика

Скакой скоростью должны лететь навстречу друг другу две льдинки, начальная температура которых -10 с, чтобы при столкновении они обратились в пар? удельная теплоемк. льда 900 дж/ кг * с, воды = 4200 дж/кг * с удельная теплота плавления льда = 340000 дж/кг * с теплота преобразования = 2300000 дж/ кг желательно с объяснением

Ответ:
участник78
участник78
03.10.2020 23:51
Примем, что массы обеих льдинок одинаковы и равны m. Примем, что скорости обеих льдинок (относительно земли) по модулю одинаковы и противоположно направлены, параллельно земли. Мы рассматриваем начальные скорости льдинок перед самым столкновением, поэтому изменениями высоты этих льдинок пренебрегаем. Это значит, что потенциальные энергии этих льдинок относительно земли остаются постоянными.
Пусть модули начальных скоростей этих льдинок равны v. Мы рассматриваем абсолютно неупругое столкновение льдинок, при котором механическая энергия системы этих двух льдинок не сохраняется, это значит, что часть механической энергии системы переходит в тепло. Абсолютно неупругое столкновение - это столкновение, при котором тела после столкновения начинают двигаться как единое целое. В данном случае, по закону сохранения импульса в проекции на горизонтальную ось, направленную параллельно начальным скоростям льдинок, имеем.
mv - mv = (2m)*V2,
(2m)*V2 = 0,
V2 = 0.
Т.е. скорость льдинок относительно земли после столкновения будет равна нулю. Следовательно равно нулю будет и кинетическая энергия этих льдинок (относительно системы отсчета связанной с землей) после столкновения льдинок. Потенциальная энергия же (как мы сказали выше) не меняется.
При указанных условиях абсолютно неупругого столкновения двух льдинок, запишем закон сохранения энергии (в данном случае)
Ek1 + Ek2 + Eп1 + Eп2 = Eп1 + Eп2 + Q,
Ek1 + Ek2 = Q,
Механическая энергия системы не сохраняется, т.к. часть этой механической энергии переходи в тепло Q.
Ek1 = (m/2)*(v^2),
Ek2 = (m/2)*(v^2).
Считаем, что все выделившееся тепло от столкновения пошло только на нагревание самих льдинок, то есть потерями тепла на нагревание окружающей среды, на тепловое излучение и т. п. - пренебрегаем. Тогда
Q = (2m)*(Cльда)*(10*С) + (2m)*(landa) + (2m)*(Cводы)*100*С + (2m)*L =
 = (2m)*( Сльда*10*С + landa + Cводы*100*С + L ) = 2*(m/2)*(v^2).
где  Cльда - это удельная теплоемкость льда,
landa - это удельная теплота плавления льда,
Cводы - это удельная теплоемкость воды,
L - это удельная теплота парообразования воды.
Сльда*10*С + landa + Cводы*100*С + L  = (v^2)/2,
v = корень_кв_из[ 2*(Сльда*10*С + landa + Cводы*100*С + L)] =
=корень_кв_из[ 2*( 21000  + 34*10^4 + 42*10^4 + 23*10^5) Дж/кг ] =
=корень_кв_из[6162000 Дж/кг ] = 2482 м/с.
Покажем, что единицы измерения именно м/с.
Дж/кг = Н*м/кг = (кг*м/(c^2) )*(м/кг) = (м/с)^2, поэтому
(√Дж/кг) = м/c.
 
0,0(0 оценок)
Популярные вопросы: Физика
Полный доступ
Позволит учиться лучше и быстрее. Неограниченный доступ к базе и ответам от экспертов и ai-bota Оформи подписку
logo
Начни делиться знаниями
Вход Регистрация
Что ты хочешь узнать?