1. В алюминиевый калориметр массой 75 г, содержащий 150 г воды при 55 °С, б сили кусок льда при температуре oС. Температура воды после плавления л понизилась до 15 °С. Определите массу брошенного льда, е си = 4200 Дж/(кгC), Лу = 330 кДж/кг, су = 2100 Дж/(кг- С).
Для решения задачи воспользуемся законом сохранения энергии:
Qпл + Qнагр = Qл
Где Qпл - теплота плавления льда, Qнагр - теплота нагревания льда до 0 °C, Qл - теплота охлаждения воды до конечной температуры.
Теплота плавления льда:
Qпл = mл * Лу
Теплота нагревания льда:
Qнагр = mл су ΔT
Теплота охлаждения воды:
Qл = mв св ΔT
Где mл - масса льда, mв - масса воды, су - удельная теплоемкость льда, св - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры.
Дано:
mв = 150 г = 0.15 кг
Т1 = 55 °C
Т2 = 15 °C
св = 4200 Дж/(кг°C)
Лу = 330 кДж/кг = 330000 Дж/кг
Сначала найдем теплоту охлаждения воды:
Qл = 0.15 4200 (55 - 15)
Qл = 0.15 4200 40
Qл = 25200 Дж
Теперь найдем теплоту плавления льда:
Qпл = mл Лу
25200 = mл 330000
mл = 25200 / 330000
mл = 0.076 кг = 76 г
Итак, масса брошенного льда равна 76 г.