Ha szívesen korrepetálnál, hozd létre magántanár profilodat itt.
Ha diák vagy és korrepetálásra van szükséged, akkor regisztrálj be és írd meg itt, hogy milyen tantárgyban!
Fizika
bogazsombor920
kérdése
385
Valakinek van ötlete?
Jelenleg 1 felhasználó nézi ezt a kérdést.
0
Általános iskola / Fizika
Válaszok
1
bongolo{ }
megoldása
Dani 20/3 másodperc múlva ér a másik csúcsba, és ennek többszöröseikor lesz olyan csúcsban, ahol esetleg találkozhat Dezsővel.
Dezső 10·√2 métert 10·√2/3 másodperc alatt tesz meg, és ennek többszöröseikor lesz olyan csúcsban, ahol esetleg találkozhat Danival.
A 20/3 racionális szám, a 10·√2/3 pedig irracionális. Ezek többszörösei is olyanok. Ez az ötlet, innen már megy, ugye?
(Soha nem találkoznak...)
Ami biztos, az az, hogy a végén egyetlen közös hőmérséklet lesz. Amit nem lehet biztosan tudni, az az, hogy milyen lesz a halmazállapot. Tegyük fel, hogy folyékony lesz... számoljunk úgy.
Tehát T °C lesz, ami 0 és 100 között van.
A jég először felmelegszik 0 fokra, aztán megolvad (0 fokon), aztán a víz felmelegszik T fokra.
Ehhez ennyi hő kell:
-20°C → 0°C: cjég·m₁·ΔT₁ = 2,1·200·20 = 4200 J
megolvad: Lo·m₁ = 334·200 = 66800 J
0°C → T°C: cvíz·m₁·ΔT₂ = 4,2·200·T = 840·T
A gőz először lehűl 100 fokra, aztán lecsapódik (100 fokon), majd lehűl T fokra. Eközben ennyi hő szabadul fel:
110°C → 100°C: cgőz·m₂·ΔT₃ = 1,9·10·10 = 190 J
lecsapódik: Lf·m₂ = 2256·10 = 22560 J
100°C → T°C: cvíz·m₂·ΔT₄ = 4,2·10·(100-T) = 4200 J - 42·T
Elvileg most az jön, hogy felírjuk, hogy a két hő egyenlő:
4200 + 66800 + 840·T = 190 + 22560 + 4200 - 42·T
viszont ránézésre is látszik, hogy még T=0°C esetén is sokkal nagyobb a bal oldal, mint a jobb. Vagyis a 10 gramm gőz hiába hűl 0 fokra, nem ad annyi hőt, amennyi ahhoz kell, hogy felolvadjon a 200 gramm jég.
Módosítanunk kell a feltételezést. Nem víz lesz a közös halmazállapot. Nem is jég lesz, vagyis nem az lesz, hogy a gőz megfagy, mert akkor a bal oldalon a 4200-nál kisebb szám lenne, pedig a jobb oldal annál jóval több. Tehát az lesz, hogy víz és jég 0 fokos keveréke lesz a végén. Vagyis a jég egy része felmelegszik 0 fokra, a másik része meg is olvad (de 0 fokos marad), a gőz pedig lehűl 0 fokra.
Az előzőhöz képest a változás annyi, hogy T=0 és a jégből csak m₃ olvad meg:
megolvad: Lo·m₃ = 334·m₃
És most az egyenlet: a két hő megegyezik:
4200 + 334·m₃ = 190 + 22560 + 4200
m₃ = 68,1 g
Ennyi jég olvadt vízzé a 200 grammból. (A 10 gramm gőzből is víz lett persze.)
Vagyis lesz 131,9 gramm 0 fokos jég és 78,1 g 0 fokos víz.