Какая будет масса растаявшего снега, если стальная подкова массой 680 г была нагрета до температуры 1000°C и затем

Тема урока: Расчет массы растаявшего снега

Описание: Для решения этой задачи мы будем использовать закон сохранения энергии. Сначала найдем количество теплоты, переданной подкове, используя формулу:

Q = mcΔT,

где Q - количество теплоты (Дж), m - масса (кг), c - удельная теплоемкость (Дж/(кг⋅°C)), ΔT - изменение температуры (°C).

Затем найдем количество теплоты, необходимое для плавления снега, используя формулу:

Q = mL,

где Q - количество теплоты (кДж), m - масса снега (кг), L - удельная теплота плавления (кДж/кг).

Поскольку количество теплоты, полученное подковой, равно количеству теплоты, затраченному на плавление снега, мы можем записать уравнение:

mcΔT = mL,

где m - масса снега (кг), c - удельная теплоемкость стали (Дж/(кг⋅°C)), ΔT - изменение температуры подковы (°C), L - удельная теплота плавления снега (кДж/кг).

Теперь остается только решить уравнение относительно m, чтобы найти массу растаявшего снега.

Например:
Масса стальной подковы (m) = 680 г = 0.68 кг,
Температура подковы до нагрева (T1) = 0°C,
Температура подковы после нагрева (T2) = 1000°C,
Температура снега (T3) = 0°C,
Удельная теплоемкость стали (c) = 460 Дж/(кг-°C),
Удельная теплота плавления снега (L) = 340 кДж/кг.

Для решения уравнения используем формулу:

mcΔT = mL

(0.68 кг) * (460 Дж/(кг-°C)) * (1000°C - 0°C) = m * (340 кДж/кг)

Расчитываем:

312,8 * m = 340m

312,8 = 340

m ≈ 0.92 кг

Ответ: Масса растаявшего снега составляет приблизительно 920 граммов (г), округлено до целого значения.

Совет: Чтобы лучше понять эту тему, рекомендуется ознакомиться с понятием удельной теплоемкости и удельной теплоты плавления, а также с принципами закона сохранения энергии.

Задача на проверку: Если масса подковы составляет 520 г, а все остальные величины остаются такими же, как в примере использования, найдите массу растаявшего снега. Ответ округлите до целого значения.