Дано:
m(лед) = 5 кг
m(кастрюля) = 1 кг
t1(лед) = -5 °C
t2(вода) = 25 °C
c(вода) = 4200 Дж/(кг • °C)
c(лед) = 210 Дж/(кг • °C)
λ = 3,4 • 10^5 Дж/кг
Найти:
Q - количество теплоты, полученное кастрюлей
m(керосин) - массу сожженного керосина
Решение:
1. Определим количество теплоты, необходимое для плавления льда:
Q1 = m(лед) * λ = 5 кг * 3,4 • 10^5 Дж/кг = 1,7 • 10^6 Дж
2. Определим количество теплоты, необходимое для нагрева льда до 0 °C:
Q2 = m(лед) * c(лед) * (0 - (-5)) = 5 кг * 210 Дж/(кг • °C) * 5 °C = 52500 Дж
3. Определим количество теплоты, необходимое для нагрева воды с 0 °C до 25 °C:
Q3 = m(вода) * c(вода) * (25 - 0) = 5 кг * 4200 Дж/(кг • °C) * 25 °C = 525000 Дж
4. Теплота, полученная кастрюлей:
Q = Q1 + Q2 + Q3 = 1,7 • 10^6 Дж + 52500 Дж + 525000 Дж = 2,2755 • 10^6 Дж ≈ 2,28 МДж
5. Определим массу сожженного керосина:
m(керосин) = Q / (Q(керосина)) = 2,2755 • 10^6 Дж / (42000 Дж/кг) ≈ 54 кг
Ответ:
Количество теплоты, полученное кастрюлей, составляет примерно 2,28 МДж.
Масса сожженного керосина около 54 кг.