Кусок свинца массой 6,8 кг, имеющий температуру 100°С, поместили в углубление в куске льда, находящегося при 0°С. Найдите массу растаявшего льда к тому моменту, когда свинец остыл до 0°С.
Для того чтобы найти массу растаявшего льда, воспользуемся законом сохранения энергии.
Потери тепла свинца равны приросту тепла льда, то есть:
m1c1ΔT1 = m2c2ΔT2
где m1 - масса свинца, c1 - удельная теплоемкость свинца, ΔT1 - изменение температуры свинца, m2 - масса растаявшего льда, c2 - удельная теплоемкость льда, ΔT2 - изменение температуры льда.
Для того чтобы найти массу растаявшего льда, воспользуемся законом сохранения энергии.
Потери тепла свинца равны приросту тепла льда, то есть:
m1c1ΔT1 = m2c2ΔT2
где m1 - масса свинца, c1 - удельная теплоемкость свинца, ΔT1 - изменение температуры свинца, m2 - масса растаявшего льда, c2 - удельная теплоемкость льда, ΔT2 - изменение температуры льда.
Дано:
m1 = 6,8 кг, c1 = 0,13 кДж/(кгС), ΔT1 = 100 - 0 = 100°С, c2 = 2,1 кДж/(кгС), ΔT2 = 0 - (-100) = 100°С
Подставляем данные в формулу и находим m2:
6,80,13100 = m22,1100
0,884 = 21m2
m2 = 0,042 кг
Итак, масса растаявшего льда составляет 0,042 кг.