Задать вопрос
31 мая, 08:33

Имеется смесь воды со льдом в вертикальной бутылке при температуре 0°C. Верхний уровень воды находится где-то в горлышке с постоянной площадью сечения S = 6 см2, а весь лёд располагается ниже начала горлышка (целиком погружен в воду). От бутылки отводится тепло с постоянной мощностью N = 0,5 Вт. Найти скорость подъёма уровня воды в горлышке. Плотность воды принять равной ρв = 1000 кг/м3, а плотность льда ρл = 900 кг/м3. Удельная теплота плавления и кристаллизации λ = 3,2·105 Дж/кг. Ответ выразить в мм/с, округлив до сотых.

+5
Ответы (1)
  1. 31 мая, 11:25
    0
    За время t от бутылки будет отведена энергия Q = Nt.

    Эта энергия выделяется при кристаллизации льда Q = λm, прирост массы льда m = Q/λ = Nt/λ.

    В жидком виде m кг воды занимали объём Vв = m/ρв, в виде льда - Vл = m/ρл, объём увеличился на V = Vл - Vв = m (1/ρл - 1/ρв) = Nt/λ * (1/ρл - 1/ρв).

    Этот дополнительный объём вызывает увеличение уровня в горлышке, V = Sh, h = V/S = Nt/λS * (1/ρл - 1/ρв)

    Скорость подъёма воды v = h/t = N/λS * (1/ρл - 1/ρв) = 0.5 Вт / (3.2 * 10^5 Дж/кг * 6 * 10^-4 м^2) * (1/900 - 1/1000) м^3/кг = 2.89 * 10^-7 м/с

    После указанного в условии округления получается ответ 0,00 мм/с
Знаете ответ на вопрос?
Не уверены в ответе?
Правильный ответ на вопрос 👍 «Имеется смесь воды со льдом в вертикальной бутылке при температуре 0°C. Верхний уровень воды находится где-то в горлышке с постоянной ...» по предмету 📗 Физика. Развернутая система поиска нашего сайта обязательно приведёт вас к нужной информации. Как вариант - оцените ответы на похожие вопросы. Но если вдруг и это не помогло - задавайте свой вопрос знающим оппонентам, которые быстро дадут на него ответ!
Искать готовые ответы