После установления теплового равновесия, определите объем лунки, в которой нет ни воды, ни свинца, при заданной
После установления теплового равновесия, определите объем лунки, в которой нет ни воды, ни свинца, при заданной температуре льда. Размеры лунки измеряются в кубических сантиметрах.
Объем лунки, вырезанной в льду, составляет 100 см3. В эту лунку мы налили 1 кг расплавленного свинца при температуре плавления 327°C. Теперь нужно посчитать, какой объем останется свободным в лунке после достижения теплового равновесия между льдом и свинцом.
Объем лунки, вырезанной в льду, составляет 100 см3. В эту лунку мы налили 1 кг расплавленного свинца при температуре плавления 327°C. Теперь нужно посчитать, какой объем останется свободным в лунке после достижения теплового равновесия между льдом и свинцом.
Magnit 58
Для решения данной задачи нам понадобится использовать формулу для расчета изменения объема при изменении температуры l. Формула имеет вид:\[\Delta V = V_0 \cdot \alpha \cdot \Delta T\]
где:
\(\Delta V\) - изменение объема,
\(V_0\) - исходный объем лунки, равный 100 см³,
\(\alpha\) - линейный коэффициент температурного расширения,
\(\Delta T\) - изменение температуры.
Чтобы рассчитать изменение объема, нам нужно знать значение линейного коэффициента температурного расширения для свинца. В таблицах физических величин можно найти, что для свинца значение этого коэффициента составляет около 0,0000291(1/°C).
Теперь нам нужно рассчитать изменение температуры свинца для достижения теплового равновесия. Из условия задачи известно, что лед имеет температуру плавления 0°C, поэтому разница температур между свинцом и льдом составляет 327°C.
Таким образом, расчет изменения объема будет выглядеть следующим образом:
\[\Delta V = 100 \cdot 0,0000291 \cdot 327 = 0,95667 \approx 0.96 \, \text{см³}\]
Ответ: После достижения теплового равновесия между льдом и свинцом в лунке останется свободным примерно 0.96 см³ объема.