1.в сосуд, содержащий 2л воды при температуре 20°с, положили 10 кусочков льда массами по 50г каждый, взятые из холодильника при температуре -10°с. какая общая температура устанавливается? 2. сосуд, содержащий 2л воды при температуре 20°с, поставили на газовую горелку с кпд 50%. сколько газа надо
сжечь, чтобы вскипятить воду? 3. 2л воды при температуре 20°с налили в чайник с мощностью вт и нагревают в течении 2мин. определить конечную температуру воды и кпд чайника.

1. Чтобы найти общую температуру, нужно учитывать изменение теплоты воды и изменение теплоты льда. Первым делом найдем изменение теплоты для воды.

Измениение теплоты воды = масса воды * удельная теплоемкость воды * изменение температуры воды
= 2000г * 4.18Дж/(г*°C) * (T - 20°C)

Здесь T - неизвестная общая температура.

Теперь найдем изменение теплоты для льда.

Если лед нагреется до температуры плавления (0°C), он станет водой и изменение температуры будет равно 50°C. Затем эта вода нагреется до общей температуры T:

Изменение теплоты льда = масса льда * удельная теплоемкость льда * изменение температуры льда
= 10 * 50г * 2.09Дж/(г*°C) * 50°C

Теперь суммируем изменения теплоты.

Изменение теплоты всей системы = изменение теплоты воды + изменение теплоты льда
= 2000г * 4.18Дж/(г*°C) * (T - 20°C) + 10 * 50г * 2.09Дж/(г*°C) * 50°C

Теперь нужно уравнять изменение теплоты всей системы с нулем, так как система достигает термодинамического равновесия.

2000г * 4.18Дж/(г*°C) * (T - 20°C) + 10 * 50г * 2.09Дж/(г*°C) * 50°C = 0

Решим это уравнение относительно T:

(2000 * 4.18 * (T - 20) + 10 * 50 * 2.09 * 50) / (2000 * 4.18) = 20

Подсчитаем это уравнение и найдем значение T.

2. Чтобы вскипятить воду в сосуде, нужно добавить энергию на нагрев воды до точки кипения и затем на превращение воды в пар. Сначала найдем теплоту, необходимую для нагрева воды:

Теплота для нагрева воды = масса воды * удельная теплоемкость воды * изменение температуры
= 2000г * 4.18Дж/(г*°C) * (100°C - 20°C)

Затем найдем теплоту, необходимую для превращения воды в пар:

Теплота для превращения воды в пар = масса пара * удельная теплота парообразования
= (масса воды / молярная масса воды) * удельная теплота парообразования

Молярная масса воды = 18г/моль и удельная теплота парообразования = 40.7 кДж/моль.

Наконец, суммируем эти две теплоты:

Итоговая теплота = теплота для нагрева воды + теплота для превращения воды в пар

Теперь нужно разделить итоговую теплоту на КПД газовой горелки, чтобы найти необходимую энергию для вскипевания воды.

Энергия = Итоговая теплота / КПД газовой горелки

3. Теплота, получаемая в результате нагрева воды в чайнике = масса воды * удельная теплоемкость воды * изменение температуры
= 2000г * 4.18Дж/(г*°C) * (T - 20°C)

Учитывая, что нагрев длится 2 минуты = 120 секунд, найдем необходимую мощность чайника:

Мощность = Теплота / Время

Также можно найти КПД чайника с помощью уравнения КПД:

КПД = (Используемая энергия / Поступившая энергия) * 100%