Для того чтобы определить плотность льда, нужно сначала вычислить массу льда, используя формулу теплового баланса для плавления.
Известно, что для плавления 1 кг льда при температуре 0 °C требуется 334 кДж теплоты. Таким образом, мы можем использовать эту информацию для нахождения массы льда, который плавится.
Сначала найдем массу льда. Обозначим количество теплоты, необходимое для плавления, как ( Q = 655 ) кДж, или ( Q = 655000 ) Дж (1 кДж = 1000 Дж).
Найдем количество льда, которое может расплавиться: [ m = \frac{Q}{L_f} ] где ( L_f ) — это скрытая теплота плавления льда, равная ( 334000 ) Дж/кг.
Для того чтобы определить плотность льда, нужно сначала вычислить массу льда, используя формулу теплового баланса для плавления.
Известно, что для плавления 1 кг льда при температуре 0 °C требуется 334 кДж теплоты. Таким образом, мы можем использовать эту информацию для нахождения массы льда, который плавится.
Сначала найдем массу льда. Обозначим количество теплоты, необходимое для плавления, как ( Q = 655 ) кДж, или ( Q = 655000 ) Дж (1 кДж = 1000 Дж).
Найдем количество льда, которое может расплавиться:
[
m = \frac{Q}{L_f}
]
где ( L_f ) — это скрытая теплота плавления льда, равная ( 334000 ) Дж/кг.
Подставим данные:
[
m = \frac{655000 \, \text{Дж}}{334000 \, \text{Дж/кг}} \approx 1.96 \, \text{кг}
]
Теперь у нас есть масса льда ( m ) и объем льда ( V = 2.3 ) дм³ = 0.0023 м³ (1 дм³ = 0.001 м³).
Плотность ( \rho ) льда определяется по формуле:
[
\rho = \frac{m}{V}
]
Подставим найденные значения массы и объема:
[
\rho = \frac{1.96 \, \text{кг}}{0.0023 \, \text{м³}} \approx 854.78 \, \text{кг/м³}
]
Таким образом, плотность льда составляет примерно ( 855 \, \text{кг/м³} ).