Question

Лёд при температуре -10 градусов погрузили в 5 кг воды при температуре 50 градусов. Установилась температура 10 градусов. Сколько было льда?

Answer 1

T=-10 С

T1= 0 C

T2= 10 C

Т3=50 С

m1=5 кг

Л=334000 Дж/кг

с=   2100 Дж/кг*С

c1=4200 Дж/кг*С

-------------

m - ?

 

Q+Q1+Q2+Q3=0

cm(T1-T)+Лm+c1m(T2-T1)+c1m1(T2-T3)=0

m* (c(T1-T)+Л+c1(T2-T1))+c1m1(T2-T3)=0

m= -c1m1(T2-T3) / (c(T1-T)+Л+c1(T2-T1))

m= 4200*5(10-50) / (2100(0-(-10))+334000+4200(10-0))=2.116 кг

ОТВЕТ 2.116 кг = 2 кг

Answer 2

Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать закон сохранения энергии.

Сначала определим количество теплоты, которое передается от воды к льду и наоборот.

Теплота, переданная от воды к льду, равна теплоте, полученной льдом плюс теплота, потерянная водой.

Теплота, полученная льдом: Q1 = масса_льда * удельная_теплоемкость_льда * изменение_температуры_льда

Теплота, потерянная водой: Q2 = масса_воды * удельная_теплоемкость_воды * изменение_температуры_воды

Так как система изолирована и теплота не передается другим объектам, сумма теплоты, переданной от воды к льду, и потерянной водой, должна быть равна нулю:

Q1 + Q2 = 0

масса_льда * удельная_теплоемкость_льда * изменение_температуры_льда + масса_воды * удельная_теплоемкость_воды * изменение_температуры_воды = 0

Подставляем известные значения: масса_льда * 334000 * (10 - (-10)) + 5 * 4186 * (10 - 50) = 0

Учитывая, что масса_льда + масса_воды = 5 кг, и решая уравнение относительно массы_льда, получаем:

масса_льда = -(5 * 4186 * (10 - 50)) / (334000 * (10 - (-10)))

Вычисляя эту формулу, получаем:

масса_льда ≈ 1.409 кг

Таким образом, было примерно 1.409 кг льда.