Question

Оформление: Дано/Найти/Решение В сосуд с водой бросают кусочки тающего льда при непрерывном помешивании. Кусочки льда тают, но в некоторый момент лед перестает таять. Первоначальная масса воды в сосуде 330г. В конце процесса масса воды увеличилась на 315г. Найдите первоначальную температуру воды. Потерями можно пренебречь.

Answer 1

Дано
m1=0.33 кг
m2=0,315 кг
t2=0
Св=4200 дж/кг
лямда = 300000 дж/кг
Найти
t1-?
Решение
Лед находится при температуре 0 градусов цельсия,тает при ней же и при попадании в горячую воду забирают ее энергию.
Q1=m1*лямда
Так как вода остынет от искомой температуры до 0 градусов цельсия,она отдаст энергию
Q2=Cв*m2*(0-T1)
Так как 
Q1=Q2
m1*лямда=Cв*m2*(0-T1)
t1=m1* лямда\Cв*m2
 t1 =0,33*300000\4200*0,315=99000\1323=75 (
 

Answer 2

Дано:

• Масса первоначальной воды, m1 = 330 г
• Изменение массы воды после добавления льда, Δm = 315 г
• Потерями можно пренебречь

Найти:

• Первоначальную температуру воды, T1

Решение: При добавлении льда в сосуд с водой происходит переход тепла от воды к льду, пока весь лед не растает. Когда лед перестает таять, все вода в сосуде достигает температуры плавления льда (0°C).

Масса добавленного льда равна изменению массы воды, так как потерями можно пренебречь. Тогда:

m_леда = Δm = 315 г

Количество теплоты, которое выделяется при переходе льда в воду, равно количеству теплоты, которое поглощается водой, и можно рассчитать по формуле:

Q = m_леда * L

где L - удельная теплота плавления льда, равная 334 Дж/г.

Поскольку изначально вся вода находилась при одной и той же температуре, то средняя температура воды после добавления льда равна (0°C + T1)/2 = T1/2.

Количество теплоты, которое поглотила вода, можно рассчитать по формуле:

Q = m_воды * c * ΔT

где c - удельная теплоемкость воды, равная 4,18 Дж/(г*°C), ΔT - изменение температуры воды.

После того, как лед полностью растает, средняя температура воды в сосуде остается неизменной и равна 0°C, поэтому:

Q = m_воды * c * ΔT = m_леда * L

Из этого уравнения можно выразить первоначальную температуру воды:

T1 = (Q / (m_воды * c)) * 2

T1 = (m_леда * L / (m_воды * c)) * 2

T1 = (315 г * 334 Дж/г) / (330 г * 4,18 Дж/(г*°C)) * 2

T1 = 37,8°C

Ответ: первоначальная температура воды составляла 37,8°C.