Question

Помогите решить(подсказать) В сосуд,содержащий 5 кг воды при температуре 20 градусов,бросили лед массой 5 кг при температуре -50. Определите температуру и содержимое смеси. Вопрос таков составлять уравнение теплового баланса?

Answer 1

1) найдем тепло на нагревание льда до 0С

Q1=c1m1(0-t1)=2100*5*50=525 000 Дж


2) найдем тепло которое может отдать теплая вода   Q2=c2*m2(t2-0)=4200*5*20=420 000 Дж 
значит тепла воды не хватит даже нагреть лед до 0 C

Q1-Q2=105 000 Дж
3) найдем сколько льда может кристаллизоваться из теплой воды
mл=(Q1-Q2)\л=105 000/3,4*10^5=0,31 кг ( добавится еще льда)

Значит температура получится 0С
Льда станет 5+0,31=5.31 кг
воды останется  5-0,31=4,69 кг
составлять уравнение теплового баланса в таких задачах бесполезно...

Answer 2

Да, для решения этой задачи нужно составить уравнение теплового баланса, чтобы определить температуру и содержимое смеси. Для этого воспользуемся законом сохранения энергии:

Масса1 * Температура1 + Масса2 * Температура2 = (Масса1 + Масса2) * Температура_смеси

где: Масса1 - масса воды (5 кг) Температура1 - температура воды (20 градусов Цельсия) Масса2 - масса льда (5 кг) Температура2 - температура льда (-50 градусов Цельсия) Температура_смеси - искомая температура смеси (в градусах Цельсия)

Давайте подставим известные значения:

5 кг * 20°C + 5 кг * (-50°C) = (5 кг + 5 кг) * Температура_смеси

Теперь произведем вычисления:

100 кг°C - 250 кг°C = 10 кг * Температура_смеси

Теперь найдем Температуру_смеси:

100 кг°C - 250 кг°C = 10 кг * Температура_смеси

-150 кг°C = 10 кг * Температура_смеси

Температура_смеси = -150 кг°C / 10 кг

Температура_смеси = -15°C

Таким образом, температура смеси составляет -15 градусов Цельсия. Теперь определим содержимое смеси, то есть массу:

Масса_смеси = Масса1 + Масса2 Масса_смеси = 5 кг + 5 кг Масса_смеси = 10 кг

Таким образом, содержимое смеси составляет 10 кг.