В воду при температуре 25градусС решили бросить латунный шарик с температурой -50градусС с тем, чтобы вода полностью замерзла. Какую минимальную массу должен иметь шарик если масса воды 200г ? Возможен ли на практике этот эксперимент?
В воду при температуре 25градусС решили бросить латунный шарик с температурой -50градусС с тем, чтобы вода полностью замерзла. Какую минимальную массу должен иметь шарик если масса воды 200г ? Возможен ли на практике этот эксперимент?
Похожие вопросы
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
Для того чтобы определить минимальную массу шарика, необходимую для замерзания всей воды, можно воспользоваться уравнением теплового баланса:
m1c1(Tf−T1)=m2c2(T2−Tf)m_1c_1(T_f-T_1) = m_2c_2(T_2-T_f)m1 c1 (Tf −T1 )=m2 c2 (T2 −Tf )
где m1m_1m1 - масса воды, c1c_1c1 - удельная теплоемкость воды, TfT_fTf - конечная температура замерзания воды (0 градусов), T1T_1T1 - начальная температура воды (25 градусов), m2m_2m2 - масса шарика, c2c_2c2 - удельная теплоемкость латуни, T2T_2T2 - начальная температура шарика.
Подставляя известные значения:
200⋅1⋅(0−25)=m2⋅0.385⋅(−50−0)200 \cdot 1 \cdot (0 - 25) = m_2 \cdot 0.385 \cdot (-50 - 0)200⋅1⋅(0−25)=m2 ⋅0.385⋅(−50−0)
−5000=−19.25m2-5000 = -19.25m_2−5000=−19.25m2
m2=500019.25≈259.74 граммm_2 = \frac{5000}{19.25} \approx 259.74 \text{ грамм}m2 =19.255000 ≈259.74 грамм
Таким образом, минимальная масса шарика должна быть около 260 граммов.
На практике этот эксперимент не возможен, так как вода начнет замерзать до того, как шарик достигнет температуры -50 градусов. Однако, при определенном уровне изоляции и контроля над температурой можно приблизиться к полному замерзанию воды с помощью холодного шарика.