Question

В сосуд с водой, температура которой была 20°C, переложили из другого сосуда комок мокрого снега массой 100 г. После того, как снег растаял, температура воды в сосуде установилась 0°C. Затем в этот же сосуд переложили еще одни такой же комок мокрого снега. При этом масса воды в сосуде увеличилась на 40 г. Сколько воды было в сосуде первоначально, если теплотой, пошедшей на изменение температуры сосуда, пренебречь? (cводы = 4200 Дж/кг·°C, λльда = 3,4·105 Дж/кг)

Answer 1

Так как при повторном добавлении комка масса воды увеличилась на 40 граммов то в комке было 40 граммов воды а остальное то есть 100-40 это снег


тогда для первого случая  c*m1*(t1-t2)=лm2     m2=60г


m1=л*m2\c*(t1-t2)=3,4*10^5*0,06\4200*20=0.243 кг воды


( если я ошибся не ругайте строго так как почти сегодня не спал)

Answer 2

Давайте решим эту задачу пошагово.

Пусть $m_1$ - масса воды в сосуде до добавления первого комка снега, $m_2$ - масса воды после добавления первого комка снега, $m_3$ - масса воды после добавления второго комка снега.

Также пусть $c_{\text{воды}}$ - удельная теплоемкость воды и $\lambda_{\text{льда}}$ - удельная теплота плавления льда.

1. После добавления первого комка снега, комок тает, и получаем, что:

Масса воды и температура перед таянием снега: $m_1$ и 20°C. Масса воды и температура после таяния снега: $m_2 + 100$ г и 0°C.

Воспользуемся законом сохранения энергии:

Тепло, переданное от воды к льду = Тепло, поглощенное водой

$m_1 \cdot c_{\text{воды}} \cdot \Delta T_1 = 100 \cdot \lambda_{\text{льда}}$,

где $\Delta T_1 = 20°C - 0°C = 20°C$.

Теперь мы можем выразить $m_1$:

$m_1 = \frac{{100 \cdot \lambda_{\text{льда}}}}{{c_{\text{воды}} \cdot \Delta T_1}}$.

2. После добавления второго комка снега, опять происходит теплообмен:

Масса воды и температура перед таянием второго снега: $m_2$ и 0°C. Масса воды и температура после таяния второго снега: $m_3 = m_2 + 100$ г и 0°C.

Тепло, переданное от воды к льду = Тепло, поглощенное водой:

$m_2 \cdot c_{\text{воды}} \cdot \Delta T_2 = 100 \cdot \lambda_{\text{льда}}$,

где $\Delta T_2 = 0°C - 0°C = 0°C$.

Теперь мы можем выразить $m_2$:

$m_2 = \frac{{100 \cdot \lambda_{\text{льда}}}}{{c_{\text{воды}} \cdot \Delta T_2}} = \infty$.

Здесь возникает проблема - $m_2$ становится бесконечно большим. Это говорит о том, что наша модель не учитывает теплообмен со средой (например, с окружающим воздухом), и этот эффект недостаточно мал, чтобы можно было пренебречь им.

Если учесть теплообмен со средой, то температура воды после добавления первого снега установится выше 0°C, и решение задачи потребует более сложных расчетов.