Ломоносов 2023, 7-9 класс, задача 3

Сложная
Молекулярная физика и термодинамика
Источник:
Олимпиада школьников «Ломоносов» по физике, Отборочный этап, 2023, 7–9 классы

В сосуд, содержащий воду массой при температуре , бросили кусок льда с вмерзшей в него железной деталью, имеющий суммарный объем и температуру . После того как сосуду сообщили количество теплоты , температура его содержимого оказалась равной . Найдите массу детали . Теплоемкостью сосуда и потерями теплоты можно пренебречь. Удельная теплоемкость воды , удельная теплота плавления льда , плотность льда , удельная теплоемкость железа , плотность железа . Ответ приведите в граммах, округлив до целых.

Войдите, чтобы проверять ответы

Решение. Согласно первому закону термодинамики и условию задачи, количество теплоты, сообщенное сосуду, равно изменению внутренней энергии содержимого сосуда:

где - начальная масса льда, - масса детали. Поскольку объем льда вместе с деталью равен

то

Подставляя массу льда в уравнение теплового баланса и выражая из него массу детали, получаем, что

Ответ. .

1

Получен верный ответ

20
2

Нет верного ответа

0
Максимум: 20

Похожие задачи

Ломоносов 2025, 11 класс, задача 3

В сосуде с теплоизолирующими стенками находится небольшое количество озона, который быстро превращается в кислород. Когда весь озон превратился в кислород, давление в сосуде возросло в n=10 раз. При образовании трех молей кислорода из двух молей озона той же температуры выделяется энергия Q=284,кДж.
Сложная
Молекулярная физика и термодинамика

Ломоносов 2023, 10-11 класс, задача 3

В гладком цилиндре 1 под поршнем массой m=5,кг находится идеальный газ. Цилиндр 1 соединен трубкой, снабженной краном, с таким же цилиндром 2, как показано на рисунке. Во втором цилиндре под поршнем массой M=10,кг находится такой же газ, как и в цилиндре 1. В начальном состоянии кран K закрыт, а пор
Сложная
Молекулярная физика и термодинамика

Ломоносов 2024, 10 класс, задача 3

Невесомая мягкая оболочка аэростата может растягиваться до максимального объема заполнения V=1500,м3. На поверхности Земли оболочку аэростата заполнили водородом при давлении p1=100,кПа и температуре t1=17circC, при этом ее объем составляет n=8/9 части от
Сложная
Молекулярная физика и термодинамика

Ломоносов 2024, 11 класс, задача 2

Три груза массами m1=1,кг, m2=2,кг и m3=2,кг, связанные невесомыми и нерастяжимыми нитями, переброшенными через невесомые блоки так, как показано на рисунке, удерживают в неподвижном состоянии. Затем грузы отпускают, и система тел приходит в движение. Через некоторое
Сложная
Механика