Question

нагретую монету положили на лед в которую она полностью погрузилась опредилите при какой минимальной температуре монеты это могло произойти. Температура льда до того как на него положили монету состоаляла 0 градусов цельсия. плотность сплава из которого изготовлена монета ровна 9,0 грам /см в кубе его ужельная теплоемкость 220 Дж/(кг К) Плотность льда составляет 900 кг/м в кубе. удельная терлота плавления льда 330 Дж/кг. Потери тепла не учитывать.

Answer 1

Ответ:

150 °С

Объяснение:

Будем рассуждать следующим образом - монета погрузится полностью, если растает объем льда, равный объему монеты. Обозначим массу монеты за m, а ее минимальную начальную температуру за t, тогда объем монеты:

$\displaystyle V=\frac{m}{\rho_M}=\frac{m}{9000}$ м³

Масса льда в объеме монеты:

$\displaystyle m_{\Lambda}=\rho_{\Lambda}*V=900*\frac{m}{9000}=\frac{m}{10}$ кг

Количество теплоты, идущее на плавление такой массы льда:

$\displaystyle Q_1=\lambda m_{\Lambda}=3.3*10^5*\frac{m}{10}=3.3*10^4m$ Дж

Это же количество теплоты выделяется при остывании монеты:

$\displaystyle Q_2=c_mm(t-0^0C)=220mt$ Дж

Согласно уравнению теплового баланса:

$\displaystyle Q_1=Q_2$

$220mt=3.3*10^4m$

$\displaystyle t=\frac{3.3*10^4}{220}=150$ °C

Примечание: удельная теплота плавления льда не 330 Дж/кг, а 330 кДж/кг (поправил в решении).