Question

В банке с водой плавает льдинка массой 200 г, в середине которой находится свинцовый шарик массой 22 г. Температура воды 0° С. Какое наименьшее количество теплоты надо сообщить системе, чтобы льдинка начала тонуть? Плотность льда 0,9 г/см3, плотность свинца 11 г/см3, удельная теплота плавления льда 330 Дж/кг. Ответ дать в Дж.

Answer 1

Из уруравнения раравновесия находим как изменилась маса льда. М2 = м(рв/рс - 1) / (1-рв/ рл) дальше находим Q=h(M1-M2), где h-удельная теплота плавления льда

Answer 2

Для того чтобы льдинка начала тонуть, необходимо растопить часть льда, в которой находится свинцовый шарик.

1. Найдем массу льда, которую нужно растопить. Масса льдинки: 200 г. Масса свинцового шарика: 22 г. Масса льда вокруг шарика: 200 г - 22 г = 178 г.

2. Теперь найдем объем льда, который нужно растопить. Для этого используем плотность льда: Плотность льда = 0,9 г/см³ Объем льда = масса льда / плотность льда = 178 г / 0,9 г/см³ ≈ 197,78 см³

3. Вычислим количество теплоты, которое необходимо сообщить системе, чтобы растопить этот объем льда. Для этого используем удельную теплоту плавления льда: Удельная теплота плавления льда = 330 Дж/кг = 330,000 Дж/г

Количество теплоты для растопления льда = масса льда * удельная теплота плавления льда Количество теплоты = 178 г * 330,000 Дж/г = 58,740 Дж

Ответ: Необходимо сообщить системе минимум 58,740 Дж теплоты, чтобы льдинка начала тонуть.