Question

В калориметре находится вода массой 5 кг при температуре 20 градусов цельсия. в нее помещают кусок льда массой 2,5 кг какова была начальная температура льда если конечно масса льда оказалась равной 1,7 килограмма?

Answer 1

c*m1*(t-t1)+c2*M*(t-t2)+L*m2=0; m2=M-m3; m1=1; t1=20; t=0; M=2,5; m3=1,7; c=4200; L=3,34*10^5; c2=2100; 
t-t2=-(c*m1*(t-t1)+L*m2)/M; t2=t+(c*m1*(t-t1)+L*m2)/M; 
2. Будем считать, что установившаяся температура 0 градусов Цельсия. 
c*m*(t-t1)+L*m2=0; t1=30; m=2; m2=-(c*m*(t-t1))/L; Считайте!

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения энергии. Предположим, что начальная температура льда равна T градусов Цельсия.

Сначала определим количество тепла, которое передается от воды к льду при достижении равновесия:

Q1 = m1 * c1 * (T1 - T)

где m1 - масса воды, c1 - удельная теплоемкость воды, T1 - начальная температура воды.

Затем определим количество тепла, которое поглощается льдом для плавления:

Q2 = m2 * L

где m2 - масса льда, L - удельная теплота плавления льда.

После плавления льда вода и лед достигают равновесия при некоторой конечной температуре T2. Количество тепла, которое передается от воды к льду для нагрева до T2:

Q3 = m1 * c1 * (T2 - T)

Сумма этих трех количеств тепла должна быть равна нулю, так как система находится в тепловом равновесии:

Q1 + Q2 + Q3 = 0

m1 * c1 * (T1 - T) + m2 * L + m1 * c1 * (T2 - T) = 0

Подставляя значения из условия задачи, получаем:

5 * c1 * (20 - T) + 2.5 * 334000 + 5 * c1 * (T2 - T) = 0

Учитывая, что T2 = 0 градусов (поскольку лед плавится), упростим уравнение:

100 * c1 - 5 * c1 * T + 2.5 * 334000 = 0

95 * c1 - 5 * c1 * T = 0

95 - 5 * T = 0

5 * T = 95

T = 19 градусов Цельсия

Таким образом, начальная температура льда была равна 19 градусам Цельсия.