Твердый нафталин находится в теплоизолированном сосуде при температуре 80 °С. В сосуд наливают расплавленный нафталин массой 600 г, начальная температура которого равна 100 °С. С некоторого момента времени кусочки нафталина в сосуде перестают плавиться, а масса жидкого нафталина достигает 700 г. По результатам этого эксперимента определите удельную теплоемкость жидкого нафталина. Удельная теплота плавления нафталина 150 кДж/кг. Температура плавления нафталина 80 °С.

16 Авг 2021 в 19:46
291 +1
0
Ответы
1

Для решения задачи воспользуемся законом сохранения энергии, который можно записать в виде:

mcΔT=mLmc\Delta T = mLmcΔT=mL

где:
m - масса вещества,
c - удельная теплоемкость,
ΔT\Delta TΔT - изменение температуры,
L - удельная теплота плавления.

Исходя из условия, можем записать:

m1c(T1−Tm)=mL+m2c(Tm−T2)m_1c(T_1 - T_m) = mL + m_2c(T_m - T_2)m1 c(T1 Tm )=mL+m2 c(Tm T2 )

где:
m1m_1m1 - масса твердого нафталина,
m2m_2m2 - масса жидкого нафталина,
T1T_1T1 - начальная температура твердого нафталина,
TmT_mTm - температура плавления нафталина,
T2T_2T2 - температура жидкого нафталина

Подставим известные значения:

m1c(100−80)=600⋅150+700⋅c(80−100)m_1c(100 - 80) = 600 \cdot 150 + 700 \cdot c(80 - 100)m1 c(10080)=600150+700c(80100)

20m1=90000−20000c20m_1 = 90000 - 20000c20m1 =9000020000c

Из условия также известно, что масса твердого нафталина равна массе жидкого нафталина:

m1=m2=600gm_1 = m_2 = 600gm1 =m2 =600g

Подставим это значение в уравнение:

20⋅600=90000−20000c20 \cdot 600 = 90000 - 20000c20600=9000020000c

12000=90000−20000c12000 = 90000 - 20000c12000=9000020000c

20000c=7800020000c = 7800020000c=78000

c=3,9 кДж/(кг⋅К)c = 3,9\, кДж/(кг \cdot К)c=3,9кДж/(кгК)

Итак, удельная теплоемкость жидкого нафталина составляет 3,9 кДж/(кг \cdot К).

17 Апр 2024 в 13:20
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир