Лід, температура якого -12 ºC, помістили в калориметр, що містить 2 кг води за температури 20 ºC. Після цього в посудині встановилася температура -2 ºC. Якою була маса льоду? Уважайте, що питома теплоємність води 4200 Дж/(кг·ºC), питома теплоємність льоду 2100 Дж/(кг·ºC), питома теплота кристалізації води 34·104 Дж/кг. Відповідь округліть до сотих.
Ответы
t₁=-12° C
t=-2° C
t₀=0 °C
t₂=20° C
m₂=2 кг
c₁=2100 Дж/кг*С
c₂=4200 Дж/кг*С
λ=3.4*10⁵ Дж/кг
m₁-?
Коли ми змішали воду і лід, то температура льоду збільшується а температура води зменшуєтья. Тоді ми отримуємо кількість теплоти льоду до температури рівноваги дорівнює кількісті теплоти води і льоду до тієї ж температури рівноваги. Також я хочу відзначати що вода переходіть до льоду, то вона теж втрачає енергію на кристалізацію і вже як лід але має масу води має кількісті теплоти до температури рівноваги. Таким чином ми отримуємо наступне рівняння
Q₁=Q₂+Q₃+Q₄
c₁m₁(t-t₁)=c₁m₂(t₀-t)+λm₂+c₂m₂(t₂-t₀)
m₁=(c₁m₂(t₀-t)+λm₂+c₂m₂(t₂-t₀) )/( c₁(t-t₁) )=
=( 2100 Дж/кг*С×2 кг×(0°С-(-2°С))+3,4*10⁵Дж/кг×2кг+4200Дж/кг*С ×
×2кг×(20°С-0°С) )÷(2100Дж/кг*С×(-2°С-(-12°С) )=40,8 кг