Question

В калориметр, содержащий 200 г льда при температуре –15 oC, налили 1 литр воды при температуре +85 oC. Удельная теплоёмкость льда 2100 Дж/(кг⋅oC), удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/(кг⋅oC), удельная теплота плавления льда 340 кДж/кг. После установления теплового равновесия в калориметре будет находиться:

Answer 1

Ответ:

Останется только вода

Объяснение:

Теплота при смешении воды и льда будет достаточной чтобы расплавить лёд.

Answer 2

Чтобы найти конечную температуру смеси после установления теплового равновесия, мы можем использовать закон сохранения энергии. В данном случае, энергия, потерянная водой, будет равна энергии, переданной льду.

Давайте обозначим:

• m_л - масса льда
• m_в - масса воды
• c_л - удельная теплоемкость льда
• c_в - удельная теплоемкость воды
• L - удельная теплота плавления льда
• T_л - начальная температура льда
• T_в - начальная температура воды
• T_f - конечная температура смеси

Первый шаг - определение количества переданной теплоты:

Q_переданная = m_л * c_л * (T_f - T_л) + m_в * c_в * (T_f - T_в)

Теперь мы можем приравнять переданную теплоту к теплоте плавления льда, так как в конечном состоянии вся переданная энергия должна быть использована на плавление льда:

Q_переданная = m_л * L

Таким образом, у нас есть уравнение:

m_л * c_л * (T_f - T_л) + m_в * c_в * (T_f - T_в) = m_л * L

Подставляем известные значения:

200 г * 2100 Дж/(кг⋅°C) * (T_f - (-15°C)) + 1000 г * 4200 Дж/(кг⋅°C) * (T_f - 85°C) = 200 г * 340000 Дж/кг

Решая это уравнение, можно найти конечную температуру смеси T_f.