Am inceput sa ma pregatesc pentru faza judeteana la fizica,si am luat subiectele din anii anteriori.Problema suna cam asa:2. Pe fundul unui vas se află o bucată de gheaţă cu masa m1 = 0,5 kg şi temperatura t1 = - 20 °C. În gheaţă se află o bilă dintr-un aliaj metalic, de masă m2 = 45 g şi volum V2 = 15 cm3. În vas se toarnă apă la temperatura t3 = 100 °C. Iniţial gheaţa se ridică la suprafaţa apei, dar după atingerea echilibrului termic, gheaţa, împreună cu bila din interior ajung din nou la fundul vasului.
a) Ce masă de gheaţă trebuie să se topească pentru ca aceasta împreună cu bila să coboare la fundul vasului?
b) Ce masă minimă de apă trebuie introdusă în vas pentru ca gheaţa şi bila din interior să NU rămână pe suprafaţa apei ?
c) Ce masă minimă de apă trebuie introdusă în vas pentru a topi toată gheaţa?
Se neglijează capacitatea calorică a vasului şi pierderile de căldură în exterior.
Se dau: densitatea gheţii r1 = 917 kg/m3 , densitatea apei r3 = 1000 kg/m3, căldura latentă specifică de topire a gheţii lg = 335 kJ/kg, căldura specifică a gheţii c1 = 2100 J/kg.K, căldura specifică a aliajului din care este făcută bila c2 = 400 J/kg.K şi căldura specifică a apei c3 = 4180 J/kg.K. Rezolvarea:
a)pentru ca bila ajunge pe vasul fundului,greutatea este mai mare decat forta arhimedica.Ga>FA,adica G-FA>FA,G>2FA,m2g>2r1,2v2g,unde r1,2=r1+r2.Acum,partea de calorimetie:in total sunt patru stari.Q1+Q2+Q3=Q4,Q1=m1c1(t-t1)+m2c2(t-t1)=(t-t1)(m1c1+m2c2),Q2=lgm1,Q3=m1c3(t2-t)+m2c2(t2-t)=(t2-t)(m1c3+m2c2),Q4=m3c3(t3-t2).Am facut notatiile t=O grade celsius,t2 temperatura de echilibru.Ecuatia calorimetrica devine:
(t-t1)(m1c1+m2c2)+lgm1+(t2-t)(m1c3+m2c2)=m3c3(t3-t2).mai departe nu mai stiu.
b)bila pluteste in interiorul lichidului,G=FA,m2g=(r1+r3)v2g.aici sunt sigur ca ecuatia calorimetrica nu se schimba.dar nu se stie temperatura de echilibru,pentru a afla masa de apa.
Atat am putut face din problema asta.vreau niste explicatii pentru rezolvarea completa
