У воду масою 200 г кинули шматок льоду за температури 0 °С. Після того як увесь лід розтанув, температура води знизилася (див. рис.)(початкова температура води 20° з льодом 10°). Визнач початкову масу шматк льоду.
Ответы
Ответ:
Начальная масса куска льда равна ≈ 22,6 г
Объяснение:
В воду массой 200 г бросили кусок льда при температуре 0 °С. После того как весь лед растаял, температура воды снизилась с 20° до 10°. Определи начальную массу куска льда.
Дано:
mв = 200 г = 0,2 кг
t₁ = 20°С
t₂ = 10°С
t₃ = 0°С
св = 4200 Дж/(кг·°С) - удельная теплоемкость воды
λл = 330000 Дж/кг - удельная теплота плавления льда
mл - ?
-------
Qл₁ = mл·λл - теплота, полученная льдом при плавлении
Qл₂ = mл·cв·(t₂-t₃) - теплота, полученная расплавленным льдом (уже водой той же массы) при нагревании до t₂.
Qл = Qл₁+Qл₂ = mл·(λл+cв·t₂)
Qв = cв·mв·(t₂-t₁) - теплота отданная водой при остывании
Уравнение теплового баланса:
Qл+Qв = 0
Отсюда:
Qл = -Qв ⇒ mл = -Qв/λл = cв·mв·(t₁-t₂)/(λл+cв·t₂)
Расчет:
mл = 4200 [Дж/(кг·°С)] · 0,2 [кг] · (20-10 [°С]) / (330000 [Дж/кг] + 4200 [Дж/(кг·°С)] · 10 [°С]) ≈ 0,0226 [кг] = 22,6 г
#SPJ1