В термосе с теплоёмкостью 1кдж/кг и объемом 1л находятся кусочки льда с водой, термос наполнен до краёв, а объем льда составляет 70% от общего. Из термоса выливают врду, и заливают обратно другую при температуре 30С. После ее остывания всю воду снова выливают. Если залить термос еще раз до краев, то сколько льда в нем останется после установления теплового равновесия?
Ответы
начальный обьем льда в термосе равен V1=0.7V=0.7*10^-3=0.7*10^-3 м m1=pлV1=900*0.7*10^-3=0.63 кг - начальная масса льда
обьем воды, который зальют в термос V2=V-V1=10^-3-0.7*10^-3=0.3*10^-3 м3
масса воды m2=pвV2=1000*0.3*10^-3=0.3 кг
λΔm=cвm2*t ( так как конечная температура 0) - по закону сохранения теплоты
тогда масса расплавившегося льда Δm= cвm2*t/ λ =4200*0.3*30/330000=0.115 кг
масса оставшегося m3=m1- Δm=0.63-0.115=0.515 кг
обьем оставшегося V3=m3/pл=0.515/900=0.6*10^-3 м3
обьем воды, который зальют во второй раз V4=V-V3=10^-3-0.6*10^-3=0.4*10^-3 м3
масса воды m4=pвV4=1000*0.4*10^-3=0.4 кг
по закону сохр.теплоты λΔm2=cвm4*t
тогда масса расплавившегося льда во второй раз Δm2= cвm4*t/ λ =4200*0.4*30/330000=0.153 кг
масса оставшегося льда m5=m4- Δm2=0.515-0.153=0.362 кг