Задача по физике Воду массой m=4,5 кг охлаждают от t2=30C до t1=10C, бросая кусочки льда при t0=0С. Определите массу льда, необходимую для охлаждения воды?
Для расчета массы льда, необходимой для охлаждения воды, мы можем использовать уравнение теплового равновесия:
m1c(t2-t1) = m2L + m3c*(t2-t0)
где: m1 - масса воды c - удельная теплоемкость воды (4200 Дж/кг*С) t2 - исходная температура воды t1 - конечная температура воды m2 - масса льда L - теплота плавления льда (334 Дж/г) m3 - масса воды, которая располагается рядом с льдом при температуре t1 t0 - температура льда
Подставляем известные данные:
4.54200(30-10) = m2334 + m34200*(30-0)
75600 = 334m2 + 126000m3
Так как при температуре t1 масса воды равна массе льда, то m1 = m2 + m3
m2 + m3 = 4.5
Теперь решим систему уравнений:
m2 + m3 = 4.5 334m2 + 126000m3 = 75600
Решая систему, получаем m2 = 0.45 кг
Таким образом, для охлаждения воды массой 4.5 кг от 30°C до 10°C необходимо 0.45 кг льда.
Для расчета массы льда, необходимой для охлаждения воды, мы можем использовать уравнение теплового равновесия:
m1c(t2-t1) = m2L + m3c*(t2-t0)
где:
m1 - масса воды
c - удельная теплоемкость воды (4200 Дж/кг*С)
t2 - исходная температура воды
t1 - конечная температура воды
m2 - масса льда
L - теплота плавления льда (334 Дж/г)
m3 - масса воды, которая располагается рядом с льдом при температуре t1
t0 - температура льда
Подставляем известные данные:
4.54200(30-10) = m2334 + m34200*(30-0)
75600 = 334m2 + 126000m3
Так как при температуре t1 масса воды равна массе льда, то m1 = m2 + m3
m2 + m3 = 4.5
Теперь решим систему уравнений:
m2 + m3 = 4.5
334m2 + 126000m3 = 75600
Решая систему, получаем m2 = 0.45 кг
Таким образом, для охлаждения воды массой 4.5 кг от 30°C до 10°C необходимо 0.45 кг льда.