В калориметр поместили 1 кг мокрого снега. После того, как в калориметр долили 1 кг кипятка и снег растаял, установилась температура 20 градусов. Сколько. воды содержал снег первоначально?
Сначала найдем количество теплоты, которое необходимо для плавления 1 кг снега:
Q1 = m * Lf, где m = 1 кг - масса снега, Lf = 334 кДж/кг - теплота плавления снега.
Q1 = 1 * 334 = 334 кДж.
Далее найдем количество теплоты, которое необходимо для нагрева 1 кг воды от температуры кипятка (100 градусов) до температуры плавления (0 градусов):
Q2 = m c (T2 - T1), где m = 1 кг - масса воды, c = 4.18 кДж/(кг*°C) - удельная теплоемкость воды, T2 = 100 градусов - температура кипятка, T1 = 0 градусов - температура плавления.
Q2 = 1 4.18 (100 - 0) = 418 кДж.
Теперь найдем количество теплоты, которое передалось снегу при его плавлении:
Q1 = Q2, 334 = 418.
Теперь найдем количество теплоты, которое передалось воде при остывании до температуры 20 градусов:
Q3 = m c (T3 - T1), где m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, T3 = 20 градусов - искомая температура.
Сначала найдем количество теплоты, которое необходимо для плавления 1 кг снега:
Q1 = m * Lf,
где m = 1 кг - масса снега,
Lf = 334 кДж/кг - теплота плавления снега.
Q1 = 1 * 334 = 334 кДж.
Далее найдем количество теплоты, которое необходимо для нагрева 1 кг воды от температуры кипятка (100 градусов) до температуры плавления (0 градусов):
Q2 = m c (T2 - T1),
где m = 1 кг - масса воды,
c = 4.18 кДж/(кг*°C) - удельная теплоемкость воды,
T2 = 100 градусов - температура кипятка,
T1 = 0 градусов - температура плавления.
Q2 = 1 4.18 (100 - 0) = 418 кДж.
Теперь найдем количество теплоты, которое передалось снегу при его плавлении:
Q1 = Q2,
334 = 418.
Теперь найдем количество теплоты, которое передалось воде при остывании до температуры 20 градусов:
Q3 = m c (T3 - T1),
где m - масса воды,
c - удельная теплоемкость воды,
T3 = 20 градусов - искомая температура.
Q3 = m 4.18 (20 - 0) = 83.6 * m.
Теперь найдем сколько воды было в снеге:
334 + 83.6 m = 418,
83.6 m = 84,
m = 1 кг.
Ответ: Снег первоначально содержал 1 кг воды.