20

Решение: Тепловой баланс медного шарика

ОГЭ · Физика · Задание 20 · Основы термодинамики
ПовышеннаяФИПИDE6435Развёрнутое решение≈ 8 минутРазбор в 5 шагов
Условие

Какова масса медного шарика, прогретого в кипящей воде, если при помещении его в лёд, имеющий температуру $0\ ^\circ\mathrm{C}$, образовалось 12 г воды? Считать, что вся энергия, выделяющаяся при охлаждении шарика, расходуется на плавление льда.

Открыть задачу и решить самому
Дальше ответЕсли ещё решаете — начните с подсказок: они ведут к ответу, но не выдают его.
К подсказкам

Решение по шагам

5 шагов
1

Медный шарик остывает от температуры кипящей воды до $0\ ^\circ\mathrm{C}$ и передаёт льду количество теплоты.

$$Q_{\text{ш}}=m_{\text{ш}}c_{\text{м}}(100-0)$$
2

На плавление льда массой 12 г расходуется количество теплоты:

$$Q_{\text{л}}=m_{\text{л}}\lambda=0{,}012\cdot3{,}3\cdot10^5\ \text{Дж}$$
3

По условию вся теплота, выделившаяся при охлаждении шарика, пошла на плавление льда, поэтому составляем уравнение теплового баланса.

$$m_{\text{ш}}c_{\text{м}}(100-0)=m_{\text{л}}\lambda$$
4

Выразим массу шарика и подставим значения:

$$m_{\text{ш}}=\frac{m_{\text{л}}\lambda}{c_{\text{м}}(100-0)}=\frac{0{,}012\cdot3{,}3\cdot10^5}{400\cdot100}=0{,}099\ \text{кг}$$

Переведём массу в граммы: $0{,}099\ \text{кг}=99\ \text{г}$.

Ответ

Масса медного шарика равна примерно 99 г.

Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.

Где здесь ошибаются

Не переводят массу воды из граммов в килограммы.

Используют массу шарика вместо массы расплавившегося льда в формуле теплоты плавления.

Не учитывают разность температур шарика: $100-0=100\ ^\circ\mathrm{C}$.

Закрепить приёмВ теме «Основы термодинамики» ещё 143 задачи — с ответом и таким же разбором.
Тренироваться

Как решать задание 20 ОГЭ, физика

Разбор этой задачи разложен на 5 шагов: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Ответ приведён рядом с выкладками, а не вместо них.

Задача из темы «Основы термодинамики»: в ней 144 задачи, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.