Question

В сосуд, содержащий воду массой 200 г при температуре 8 градусов, погружают лёд массой 300 г ,имеющий температуру -20 градусов. Какую температуру будет иметь содержимое сосуда после установления теплового равновесия. Решение подробное пожалуйста

Answer 1

Смотрим решение во вложении..!

Если интересует вывод формулы пишите в ЛС.

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения энергии: тепло, которое выделяется льду при его плавлении, должно поглотиться водой и привести к повышению её температуры. Мы также можем использовать формулу для вычисления количества теплоты, необходимого для изменения температуры воды:

Q = m * c * ΔT

где Q - количество теплоты, необходимое для изменения температуры, m - масса вещества, c - удельная теплоёмкость, ΔT - изменение температуры.

В этой задаче мы должны найти конечную температуру, то есть ΔT. Мы можем использовать следующие шаги для решения задачи:

1. Найдём количество теплоты, необходимое для плавления льда:

Q1 = m_лед * L

где m_лед - масса льда, L - удельная теплота плавления льда (333 Дж/г).

Q1 = 300 г * 333 Дж/г = 99900 Дж

2. Эта же теплота выделяется при затвердевании воды, так как это обратный процесс. Таким образом, это количество теплоты должно поглотиться водой при её нагревании. Мы можем записать это следующим образом:

Q1 = Q2

где Q2 - количество теплоты, которое поглощается водой.

3. Найдём количество теплоты, необходимое для изменения температуры воды:

Q2 = m_воды * c_воды * ΔT

где m_воды - масса воды, c_воды - удельная теплоёмкость воды (4,18 Дж/(г*°C)).

4. Объединим эти уравнения:

m_лед * L = m_воды * c_воды * ΔT

5. Разрешим это уравнение относительно ΔT:

ΔT = (m_лед * L) / (m_воды * c_воды)

6. Подставим известные значения:

ΔT = (300 г * 333 Дж/г) / (200 г * 4,18 Дж/(г*°C))

ΔT = 49,9 °C

7. Наконец, найдём конечную температуру, прибавив ΔT к начальной температуре воды:

T_конечная = T_начальная + ΔT

T_конечная = 8 °C + 49,9 °C

T_конечная = 57,9 °C

Ответ: