Question

Воду массой 3кг, находящуюся в стеклянном сосуде, требуется охладить до 5 градусов, опуская в неё кусочки льда общей массой 2,65кг при 0 градусов. Определить начальную температуру воды. Срочно, помогите пожалуйста.

Answer 1

Ответ:

81 градус Цельсия

Объяснение:

Решение на фото

Answer 2

Для решения этой задачи можно использовать закон сохранения энергии. Тепло, выделяющееся при охлаждении воды, равно теплу, поглощаемому льдом для его плавления и нагрева до конечной температуры.

Мы можем использовать уравнение:

$Q_1 = Q_2$,

где $Q_1$ - тепло, выделяющееся при охлаждении воды, а $Q_2$ - тепло, поглощаемое льдом.

Для $Q_1$ используем уравнение теплоемкости:

$Q_1 = m_1 \cdot c_1 \cdot \Delta T_1$,

где $m_1$ - масса воды, $c_1$ - удельная теплоемкость воды, а $\Delta T_1$ - изменение температуры воды.

Для $Q_2$ используем уравнение плавления льда:

$Q_2 = m_2 \cdot L$,

где $m_2$ - масса льда, а $L$ - удельное теплотворное плавления льда (около 334 Дж/г).

Масса воды $m_1 = 3$ кг, удельная теплоемкость воды $c_1 \approx 4186$ Дж/(кг·°C), изменение температуры $\Delta T_1 = T_{начальная} - 5$°C, масса льда $m_2 = 2.65$ кг и удельное теплотворное плавления льда $L = 334$ Дж/г.

Теперь мы можем объединить уравнения:

$m_1 \cdot c_1 \cdot \Delta T_1 = m_2 \cdot L$.

Подставим известные значения:

$3 \, \text{кг} \cdot 4186 \, \text{Дж/(кг·°C)} \cdot (T_{начальная} - 5 \, \text{°C}) = 2.65 \, \text{кг} \cdot 334 \, \text{Дж/г}$.

Теперь решим это уравнение относительно $T_{начальная}$:

$3 \cdot 4186 \cdot (T_{начальная} - 5) = 2.65 \cdot 334$.

$12558 \cdot (T_{начальная} - 5) = 885.1$.

Теперь выразим $T_{начальная}$:

$T_{начальная} - 5 = \frac{885.1}{12558}$.

$T_{начальная} = \frac{885.1}{12558} + 5$.

$T_{начальная} \approx 5.070$°C.

Итак, начальная температура воды составляет примерно 5.070°C.