Question

ДАЮ 100 БАЛЛОВ,УГЛУБЛЕННАЯ ФИЗИКА 8 КЛАСС 1 килограмм льда поместили в калориметр с водой. Масса воды 1,5 кг, начальная температура воды 5 градусов. Когда установилось тепловое равновесие, оказалось, что масса льда увеличилась на 100 граммов. Определите начальную температуру льда. Удельная теплоемкость воды 4200 дж/кг * С (цельсия) Удельная теплоемкость льда 2060 Дж/кг * С (цельсия) Удельная теплота плавления льда 335 кДж/кг Варианты ответа: 1) -41 градус 2) -23 градуса 3) -32 градуса 4) -14 градусов

Answer 1

Ответ:

2)-32 Градуса

Объяснение:

Раз вода осталась, значит конечная температура равна 0 градусам(не может вода быть ниже 0 градусов, а у льда и воды в итоге одна температура)

cл*mл1*|Tл|=св*mв*Tв+лямда(льда)*m(которые 100 грамм)

|Tл|=4200*1,5*5+335000*0,1/2060≈31,6(по модулю)

31,6 примерно 32, и полагаю что ответ -32

Answer 2

Для решения данной задачи воспользуемся законом сохранения энергии.

Тепло, отданное воде, равно теплу, поглощенному льдом после его плавления. Пусть x - начальная температура льда в градусах Цельсия.

Тепло, отданное воде: Q_воды = m_воды * c_воды * (T_ф - T_нач), где m_воды - масса воды (1,5 кг), c_воды - удельная теплоемкость воды (4200 Дж/кг * С), T_ф - температура фазового перехода (0 градусов), T_нач - начальная температура воды (5 градусов).

Тепло, поглощенное льдом после плавления: Q_льда = (m_льда + Δm_льда) * c_льда * (T_ф - T_кон), где m_льда - масса льда (1 кг), Δm_льда - изменение массы льда (100 граммов), c_льда - удельная теплоемкость льда (2060 Дж/кг * С), T_кон - конечная температура льда.

Учитывая, что тепло, отданное воде, равно теплу, поглощенному льдом, можем записать: m_воды * c_воды * (T_ф - T_нач) = (m_льда + Δm_льда) * c_льда * (T_ф - T_кон).

Подставим известные значения и решим уравнение относительно T_кон: 1,5 * 4200 * (0 - 5) = (1 + 0.1) * 2060 * (0 - T_кон), -31500 = 206 * (0 - T_кон), -31500 = -206 * T_кон, T_кон = -(-31500) / 206, T_кон ≈ 152.43 градуса Цельсия.

Так как лед не может иметь температуру выше 0 градусов, значит, лед начинался с температуры ниже нуля. Из ответов выбираем наименьшее отрицательное значение: -41 градус.

Итак, начальная температура льда составляет примерно -41 градус Цельсия. Таким образом, правильный ответ - вариант 1) -41 градус.