Mi a megoldása ennek a két feladatnak *. *?

Magyarázni tudok, megoldani nem fogom :)

Olvadó jég => 0 fokos jég, azaz csak az olvadáshőt kell figyelembe venni amíg vízzé válik. 100 fokos gőz => csak a forráshőt kell figyelembe venni amíg vízzé válik. Kiszámolod összesen mennyi energia van a rendszerben (tetszőleges viszonyítási ponttól, például a 0 fokos víztől, ekkor a jég energiája negatív lesz, a gőzé meg 100*víz fajhője*gőz tömege + gőz tömege*víz forráshője), aztán elosztod ezt a tömeggel és a víz fajhőjével, megkapod a hőmérsékletet. Ehhez persze az kell, hogy elolvadjon a jég, és lecsapdójon a gőz, de ez kijön, hogy ha irreális értéket kapsz osztás után.

Minden ilyen feladatnál ez alkalmazható, még ha a tanár nem is így tanította (nálunk nem is értette, hogy oldottam meg, szegényke már öreg volt és nem vevő az egyszerűsítésekre): kiszámolod az összenergiát, és visszaosztod.

Az első:

Adatok:

mj=400g

tj=0°C

mg=100g

tg=100°C

-----------------

Párhuzamosan vizsgáljuk, hogy mi lehet a jégből, és a gőzből:

1. jégből:

Megolvasztás: Q1=Lo*mj=334000*0,4=033600 J. (0°C viz)

2. Gőzből:

100 °C-os vizkészítés:

Q1'=Lf*mg=2256000*0,1=225600J.

Q' esetén +dQ=92000J többlet van.

Ebből látható, hogy víz fog lenni a tartályba, kérdés, hogy hmár ány fokos.

cv*mj*dtj=+dQ+cv*mg*dtg; Ebből:

t(közös)=(100*cv*mg+dQ)/cv*(mj+mg);

Behelyettesítés után:

t(közös)=63,81°C

Kérésedre már elküldtem privát e-mailban, de azért ide is felteszem:

Víz fajhője: Cv = 4181 J*kg⁻¹*K⁻¹

Jég olvadáshője: Lo = 333,7 kJ*kg⁻¹ = 333700 J*kg⁻¹

mj = 400 g = 0,4 kg

Víz forráshője: Lf = 2256,37 kJ*kg⁻¹ = 2256370 J*kg⁻¹

mg = 100 g = 0,1 kg

Akkor először is kiszámoljuk, hogy mennyi hő kell a 400 g jég elolvasztásához (kapunk 0 °C vizet), ill. menni hő szabadul fel a 100 g gőznek a lecsapódásakor (kapunk 100 °C vizet).

Q₁ = mj*Lo = 0,4*333700 = 133.480 J

Q₂ = mg*Lf = 0,1*2256370 = 225.637 J

Látjuk, hogy a gőz lecsapódásakor több hő szabadul fel, mint amennyi az összes jég elolvadásához szükséges. Ez azt jelenti, hogy az összes jég el fog olvadni. A továbbiakban feltételezzük, hogy az összes gőz le fog csapódni, vagyis a végállapot a következő lesz:

A jég elolvad, aztán a keletkező víz felmelegszik 0 °C-ról „t“ hőfokra. A gőz lecsapódik és a keletkező víz lehűl 100 °C-ról szintén „t“ hőfokra, vagyis:

Q₁ + mj*Cv*t = Q₂ + mg*Cv*(100–t)

133480 + 0,4*4181*t = 225637 + 0,1*4181*(100–t)

133480 + 1672,4*t = 225637 + 418,1*(100–t)

133480 + 1672,4*t = 225637 + 418,1*(100–t)

1672,4*t = 225637 – 133480 + 41810 – 418,1*t

2090,5*t = 133967

t = 133967/2090,5 = 64,084 °C

Második kérdés (egy hasonló kérdés már volt itt):

http://www.gyakorikerdesek.hu/kozoktatas-tanfolyamok__hazife..

Elolvad-e az össze jég? Ez a kérdés. Mi a válasz? Mikor tud elolvadni az összes jég? A termoszban lévő 25 °C fokos víz azáltal, hogy lehűl, felmelegíti, vagyis elolvasztja a jeget. Az elolvasztásra maximum annyi hő áll rendelkezésre, amennyit a 25 °C fokos víz azáltal tud átadni, hogy lehűl 0 °C –ra. Ez mennyi?

Q = mv*Cv*Δt

Δt = 25 – 0 = 25 °C (°K)

Q = 0,4*4181*25 = 41810 J

A jég elolvadásához szükséges hő:

Qj = m*Lo = 0,1*333700 = 33370 J

A jég elolvadásához szükséges hő kevesebb, mint amennyi a rendelkezésre áll, vagyis az összes jég el fog olvadni és utána meg a keletkező víz fel fog melegedni „t“ hőfokra. A 25 °C fokos víz meg le fog hűlni „t“ hőfokra, vagyis:

Qj + mj*Cv*t = mv*Cv*(25–t)

33370 + 0,1*4181*t = 0,4*4181*(25–t)

Annyi hőt vesz fel a jég és a belőle keletkező víz, amennyi hőt lead a 25 °C fokos víz.