Question

Помогите решить пожалуйста. В калориметр, содержащий кусок льда массой 50 г при температуре −10°С, наливают во ду массой 0,5 кг при температуре 10°С. Какая температура установится в калориметре? Чему равна масса льда (в граммах) в калориметре после установления теплового равновесия? Удельные теплоёмкости воды и льда: Св=4200 Дж/(кг·°С) и Сл=2100 Дж/(кг·°С) соответственно. Удельная теплота плавления льда λ=340 кДж/кг. Температура плавления льда 0°С. Теплоёмкостью калориметра пренебречь. Результаты округли до десятых долей

Answer 1

Ответ:

t=1,4C°, m=0

Объяснение:

Answer 2

Для решения данной задачи мы можем использовать закон сохранения энергии. Когда система достигает теплового равновесия, количество теплоты, переданное от воды к льду, должно быть равным количеству теплоты, поглощенному льдом и водой.

Давайте выразим количество переданной теплоты в терминах массы, удельной теплоемкости и изменения температуры. Для воды это можно сделать следующим образом:

Qводы = mводы * Св * ΔТводы,

где Qводы - количество теплоты, переданное от воды к льду, mводы - масса воды, Св - удельная теплоемкость воды, ΔТводы - изменение температуры воды.

Аналогично, для льда:

Qльда = mльда * Сл * ΔТльда + mльда * λ,

где Qльда - количество теплоты, переданное от воды к льду, mльда - масса льда, Сл - удельная теплоемкость льда, ΔТльда - изменение температуры льда (равна температуре плавления льда, т.е. ΔТльда = 0), λ - удельная теплота плавления льда.

Так как количество теплоты, переданное от воды к льду, должно быть равным количеству теплоты, поглощенному льдом и водой, мы можем записать следующее:

mводы * Св * ΔТводы = mльда * Сл * ΔТльда + mльда * λ.

Теперь мы можем использовать известные значения:

mводы = 0.5 кг, mльда = 50 г = 0.05 кг, Св = 4200 Дж/(кг·°С), Сл = 2100 Дж/(кг·°С), λ = 340 кДж/кг.

ΔТльда = 0 (изменение температуры льда при плавлении равно 0).

Подставляя значения в уравнение, получим:

0.5 кг * 4200 Дж/(кг·°С) * ΔТводы = 0.05 кг * 2100 Дж/(кг·°С) * 0 + 0.05 кг * 340 кДж/кг.

Сокращаем единицы измерения и решаем уравнение:

0.5 * 4200 * ΔТводы = 0.05 * 340.

Делим обе части уравнения на 0.5 * 4200:

ΔТводы = (0.05 *