Не забудьте посолить — режим тренировки

Режим тренировки Edu

Баллы скрыты. Решайте по частям: открывайте подсказки и ответ только когда застряли, отмечайте решённое.

Однажды юный физик Федя заметил, что кипение воды прекращается при добавлении соли. За разъяснениями он обратился к учителю физики. Опытный учитель привел сразу три объяснения:

– Во-первых, Федя, соль имеет комнатную температуру. Во-вторых, растворение соли происходит с поглощением тепла, в третьих, повышается температура кипения воды.

– А какой же решающий фактор? — спросил Федя.

– Это и будет твоим домашним заданием,— сказал учитель и вручил Феде справочник «Таблицы физических величин».

Решено

1.1 Получите выражение для изменения температуры воды при добавлении соли, считая что она не растворяется.

Теплоемкость воды Федя знал наизусть $В Дж кг$ , а теплоемкость соли начал искать в справочнике, но не нашел. Зато увидел таблицу зависимости удельной теплоемкости солевого раствора от его концентрации.

Таблица 1. Зависимость удельной теплоемкости солевого раствора от концентрации

, %	0	5	10	15	20	25
, кДж / кг	4,20	4,00	3,90	3,68	3,55	3,36

Подсказка. Концентрация соли в растворе определяется следующим образом: $С Р$ , где $С$ — масса соли, $Р$ — масса раствора.

Кроме того, Федя узнал о «правиле смешения», согласно которому теплоемкость смеси равна сумме теплоемкостей отдельных составляющих.

Решено

1.2 Используя данные таблицы, убедитесь, что «правило смешения» вполне применимо для раствора поваренной соли в широком диапазоне концентраций, а также определите удельную теплоемкость соли $С$ .

Решено

1.3 Масса воды $В кг$ , температура воды $К$ , температура соли $С$ . Вычислите изменение температуры (по формуле, полученной Вами в пункте 1.1) для $С г$ и $С г$ .

Решено

2.1 В воду $в кг$ бросают соль при той же температуре $к$ (для исключения первого фактора). Определите изменение температуры раствора в результате растворения соли для $с г$ и $с г$ .

Решено

3.1 Используя табличные данные, покажите, что увеличение температуры кипения раствора пропорционально отношению масс соли и воды, т. е. $с в$ . Определите коэффициент пропорциональности .

3.1 Концентрация раствора , откуда:

Дополним таблицу колонками и .

Таблица 3. Температуры кипения раствора соли

, %		,	,
0	0	100	0
5	0,053	100,5	0,5
10	0,11	101,0	1,0
15	0,18	101,6	1,6
20	0,25	102,2	2,2
25	0,33	102,9	2,9

График зависимости изображен на рис. 2.
Коэффициент .

Решено

3.2 Определите, на сколько градусов увеличивается температура кипения при добавлении в воду ( $в кг$ ) $с г$ и $с г$ соли.

Решено

4.1 Один килограмм чистой воды нагрелся от комнатной температуры $с$ до температуры кипения $к$ за 5 мин. Оцените, через сколько секунд возобновится кипение при добавлении $с г$ и $с г$ соли? Считайте, что растворение соли происходит достаточно быстро.

Рис. 1

Рис. 2

Рис. 3

Рис. 4

Рис. 5

Рис. 6

← Решение

Режим тренировки Edu

Похожие задачи