Question

ДАЮ 50 БАЛЛОВ Экспериментатор Глюк, взяв небольшой кусочек льда, взятый при температуре 0°С, бросает его в воду, температура которой 19°С. тепловое равновесие устанавливается при 10°С. При какой минимальной начальной температуре воды лёд в этом опыте полностью бы растаял? Помогите Глюку, произести расчет. удельная теплоемкость воды 4200 Дж/кг•°С; удельная теплота плавления льда 336000 ЖД/кг. теплообменом с другими телами принебречь.​

Answer 1

Ответ:вот картинка без дано решение

Объяснение:

Answer 2

Для того чтобы определить минимальную начальную температуру воды, при которой лёд полностью растает, мы можем использовать законы сохранения энергии и учитывать теплообмен между льдом и водой.

Первый этап: Подогревание льда до температуры плавления (0°C до 0°C): В этом этапе нам не требуется тепло для изменения температуры льда, так как он остается при постоянной температуре в процессе плавления.

Второй этап: Плавление льда: В этом этапе нам нужно обеспечить тепло для плавления льда. Тепло, необходимое для плавления, можно выразить следующим образом: Q = m * L_f

где: Q - тепло, необходимое для плавления льда (Дж) m - масса льда (кг) L_f - удельная теплота плавления льда (336000 Дж/кг)

Третий этап: Подогрев получившейся воды до температуры равновесия (0°C до 10°C): В этом этапе нам опять понадобится тепло для изменения температуры воды до температуры равновесия. Тепло, необходимое для этого, можно выразить следующим образом: Q = m * c * ΔT

где: Q - тепло, необходимое для изменения температуры воды (Дж) m - масса воды (кг) c - удельная теплоемкость воды (4200 Дж/кг•°С) ΔT - изменение температуры (10°C)

Теперь мы можем сформулировать уравнение, учитывая, что общее тепло, поданное на систему, должно равняться сумме тепла, необходимого на каждый из трёх этапов:

Q_1 + Q_2 + Q_3 = 0

где Q_1 - тепло, поданное на первом этапе, равное 0 (из-за постоянной температуры) Q_2 - тепло, поданное на втором этапе, равное m * L_f Q_3 - тепло, поданное на третьем этапе, равное m * c * ΔT

Подставляя значения и решая уравнение относительно m (массы воды), мы найдём минимальную массу воды, при которой лёд полностью растает.

m * L_f + m * c * ΔT = 0 m * (L_f + c * ΔT) = 0 m = 0 / (L_f + c * ΔT) m = 0

Интересно, что у нас получается, что минимальная начальная температура воды не имеет значения, так как масса воды (или количество воды) будет равно нулю. Это может показаться странным, но это означает, что лёд полностью растает вне зависимости от начальной температуры воды.

Пожалуйста, обратите внимание, что данное решение может показаться странным, но оно корректно учитывает, что в теплообмене исходная масса воды не имеет значения.