Теоретик баг налил в большую чашку 250 г кофе при температуре 90 для того чтобы остудить до температуры не превышающей 60. Теоретик добавил несколько кубиков льда из морозильника. Какое наименьшее мколичество кубиков понадобится бросить в кофе.е сли масса одного кубика 2,5 г. Начальная температура -15. Потерями теплоты можно пренебречь. Содержимое чашки не выливалось. Удельная теплоемкость воды и кофе 4200 дж на кг C°. Удельная теплота плавления льда 340 к дж на кг. Удельная теплоемкость льда 2100дж на кг и C° При решении задачи считайте,что в ходе экспериментов Бага содержимое чашки из неё не выливается
Для охлаждения кофе до температуры не превышающей 60 градусов, мы должны использовать уравнение сохранения теплоты:
m_1 c_1 (T_1 - T_f) = m_2 c_2 (T_f - T_i) + m_2 * L_f
Где:
m_1 - масса кофе
c_1 - удельная теплоемкость кофе и воды
T_1 - исходная температура кофе
T_f - конечная температура
m_2 - масса льда
c_2 - удельная теплоемкость льда
T_i - исходная температура льда
L_f - удельная теплота плавления льда
Подставляем известные значения:
250г 0.4200 (90 - 60) = m_2 0.2100 (60 - (-15)) + m_2 * 340
6300 = m_2 3570 + m_2 340
6300 = m_2 * 3910
6300 / 3910 = m_2
m_2 ≈ 1.61кг
Для нахождения количества кубиков льда необходимо найти массу льда в граммах:
1.61кг = 1610г
1610г / 2.5г/куб = 644 кубика льда
Поэтому, минимальное количество кубиков льда, которое нужно бросить в кофе, равно 644.