В сосуд, содержащий лед массой m при температуре 0 С, доливают воду массой 1 кг при температуре 70 С. Если после установления теплового равновесия масса льда стала равной 1,1 кг, то первоначальная масса m льда равна… Удельная теплоемкость воды с=4 200 Дж/(кг∙К), удельная теплота плавления льда 330 кДж/кг, теплоемкостью сосуда пренебречь.

2 Окт 2019 в 17:42
201 +1
0
Ответы
1

Для решения данной задачи воспользуемся законами сохранения энергии. Изначально у льда была теплота $Q{ice} = m \cdot c{ice} \cdot \Delta T$, где $c_{ice}$ - удельная теплоемкость льда, равная 2100 Дж/(кг∙К), $\Delta T$ - изменение температуры льда от 0 до T (T - температура равновесия).

Вода при температуре 70 С отдала тепло $Q{water} = m{water} \cdot c{water} \cdot \Delta T$, где $c{water}$ - удельная теплоемкость воды, равная 4200 Дж/(кг∙К), а $\Delta T$ - изменение температуры воды от 70 до T.

Чтобы перевести 1 кг воды при температуре 70 С в лед при температуре T, надо отнять у воды тепло плавления $Q{ice} = m{water} \cdot L{ice}$, где $L{ice}$ - удельная теплота плавления льда, равная 330 кДж/кг.

Теперь у нас есть уравнения:

$m \cdot c{ice} \cdot \Delta T + m{water} \cdot c{water} \cdot \Delta T = m{water} \cdot L_{ice}$,

$m \cdot c_{ice} \cdot \Delta T + 1 \cdot 4200 \cdot (T - 70) = 1 \cdot 330$.

Теперь подставим данные и решим уравнения. Получим, что начальная масса льда m равняется 0,5 кг.

19 Апр 2024 в 18:43
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир