У воду, температура якої 100 0С, кинули 300 г льоду при температурі 0 0С. Після встановлення теплової рівноваги температура води стала рівною 30 0С. Знайдіть масу води. Тепловтратами знехтувати.
Ответы
Ответ:
Для вирішення цієї задачі також можна використовувати принцип збереження енергії. Після досягнення теплової рівноваги сума тепла, яке витрачається на розігрівання льоду до 30°C і тепла, яке витрачається на охолодження води з 100°C до 30°C, повинна бути рівною нулю.
Маса льоду * теплоємність льоду * (30°C - 0°C) + маса води * теплоємність води * (30°C - 100°C) = 0
Де:
- Маса льоду = 300 г = 0.3 кг.
- Теплоємність льоду = 2100 Дж/(кг°C).
- Температурна різниця для льоду = 30°C - 0°C = 30°C.
- Маса води - не відома (означимо її як М).
- Теплоємність води = 4186 Дж/(кг°C).
- Температурна різниця для води = 30°C - 100°C = -70°C.
Розкривши рівняння:
0.3 * 2100 * 30 + М * 4186 * (-70) = 0
Множимо і складаємо терміни:
189000 - 292220M = 0
292220M = 189000
M ≈ 189000 / 292220
M ≈ 0.647 кг
Отже, маса води становить приблизно 0.647 кг після досягнення теплової рівноваги.