Question

100 БАЛОВ
У воду з температурою 30°С поклали лід масою 300 г за температури -20°С. Яка температура вста новиться в посудині, якщо маса води дорівнює: а) 0,6 кг; б) 1,5 кг; в) 3 кг?
расписать дано решение итд
100 БАЛОВ ​

Answer 1

Ответ:

Для вирішення цього завдання можна скористатися принципом збереження енергії. Змішуванням льоду і води відбувається вирівнювання температур, поки система не досягне термодинамічної рівноваги.

За збереженням енергії можна записати:

\[ m_1 \cdot c_1 \cdot (T_1 - T_f) = m_2 \cdot c_2 \cdot (T_f - T_2) \]

де:

- \( m_1 \) - маса льоду,

- \( c_1 \) - теплоємність льоду,

- \( T_1 \) - температура льоду,

- \( m_2 \) - маса води,

- \( c_2 \) - теплоємність води,

- \( T_2 \) - температура води,

- \( T_f \) - кінцева температура системи після досягнення термодинамічної рівноваги.

Теплоємність льоду \( c_1 \) = 2100 Дж/кг·°C, теплоємність води \( c_2 \) = 4186 Дж/кг·°C.

Температура льоду \( T_1 \) = -20°C.

Підставим значення для кожного випадку:

а) \( m_2 = 0.6 \) кг

\[ 0.3 \cdot 2100 \cdot (-20 - T_f) = 0.6 \cdot 4186 \cdot (T_f - T_2) \]

б) \( m_2 = 1.5 \) кг

\[ 0.3 \cdot 2100 \cdot (-20 - T_f) = 1.5 \cdot 4186 \cdot (T_f - T_2) \]

в) \( m_2 = 3 \) кг

\[ 0.3 \cdot 2100 \cdot (-20 - T_f) = 3 \cdot 4186 \cdot (T_f - T_2) \]

Розв'язавши систему рівнянь, можна знайти значення \( T_f \) для кожного випадку.