Какова масса растаявшего снега, если стальная подкова массой 680 г была нагрета в печи до температуры 1000 °С, а затем

  • 34
Какова масса растаявшего снега, если стальная подкова массой 680 г была нагрета в печи до температуры 1000 °С, а затем помещена в сугроб с температурой 0 °С? Удельная теплота плавления снега составляет 340 кДж/кг, а теплоемкость стали - 460 Дж/(кг·°С). Ответ выразите в граммах и округлите до целого значения.
Мистер
2
Для решения этой задачи мы будем использовать закон сохранения энергии.

Сначала найдем количество теплоты, которое передалось подкове при нагреве. Для этого воспользуемся формулой:

Q1=mcΔT

где Q1 - количество теплоты, m - масса подковы, c - теплоемкость стали, ΔT - изменение температуры.

Подставим известные значения: m=680г, c=460Дж/(кг·°С), ΔT=10000=1000°С:

Q1=680г×460Дж/(кг·°С)×1000°С=312800000Дж

Далее, подкова остывает до температуры снега. Количество переданной теплоты при этом равно потерям теплоты у подковы и нагреву снега:

Q2=Qподковы+Qснега

Мы знаем, что количество переданной теплоты при плавлении снега равно массе растаявшего снега умноженной на удельную теплоту плавления снега:

Qплавления=mснега×L

где Qплавления - количество переданной теплоты при плавлении снега, mснега - масса растаявшего снега, L - удельная теплота плавления снега.

Подставим известные значения: L=340кДж/кг, Qплавления=Q2=312800000Дж:

mснега=QплавленияL=312800000Дж340кДж/кг

Сначала преобразуем единицы измерения:

1кДж=1000Дж
1кг=1000г

mснега=312800000Дж340кДж/кг=312800000Дж340000Дж/г

Теперь проведем вычисления:

mснега=312800000Дж340000Дж/г=920г

Таким образом, масса растаявшего снега составляет 920 граммов. Ответ округляем до целого значения.