2. Воду массой 500г при температуре 95 градусов цельсия налили в теплоизолированый сосуд, где находился твердый нафталин при температуре 80градусов цельсия. После установления теплового равновесия температура воды оказалась равной 80градусов цельсия, при этом весь нафталин перешел в жидкое состояние. Пренебрегая потерями тепла, оцените, чему равна масса нафталина в сосуде. Температура плавления нафталина=80 градусов цельсия. Удельная теплота плавления нафталина равна 150 КДж/кг. Удельная теплоемкость воды c=4.2 КДж/(кг*К)
1)Вычислим температуру через формулу средней квадратичной скорости:
v=\sqrt{\frac{3RT}{M}
Возведем все в квадрат и вычислим: (R - универсальная газовая постоянаая, = 8.31)
v2=3RTM
TT=Mv23R=29∗10−3∗36∗1043∗8.31=418К=145 градусов Цельсия.
2). Если установилось тепловое равновесие, значит, температуры всех веществ стали равны. Значит, какие произошли изменения: вода охладилась на 15 градусов, нафталин расплавился.
Тогда:
Q1=Q2
Где: 1 - выделившаяся теплота от охлаждения воды, 2 - плавление нафталина.
c1m1dT1=l2m2
1 - вода, 2 - нафталин:
dT1=95-80=15 градусов(изменение температуры).
4200*0.5*15=15*10^4*m2
m2=2100/10^4=21/100=0.21 кг = 210 грамм.
Ответ 210 грамм.