Question

Кто-нибуууудь!!! СРОЧНО нужна помощь с физикой!!! Для охлаждения лимонада массой 200г в него бросили 4 кубика льда при 0°С. Масса каждого кубика 8 г. Первоначальная температура лимонада 30°С. Какая температура установилась в конце процесса? Тепловыми потерями пренебречь. Удельная теплоемкость лимонада такая же как у воды. Ответ укажите в градусах цельсия. Решение, пожалуйста, распишите подробно!!!

Answer 1

Удельная теплоёмкость лимонада(воды) 4200 Дж/кг*С
масса лимонада 0,2 кг
масса кубика льда 0,008 кг
удельная теплота плавления льда 330 000 Дж/кг
Q1=Q2 уравнение теплового баланса
Q1=cmΔt 
Q2=λm=330000*0,008=2640 Дж (один кубик льда)
0,2*4200*Δt=2640*4
840*Δt=10560
Δt=12,6° C
30-12,6=17,4° C
Ответ 17,4

Answer 2

Хорошо, давайте рассмотрим эту задачу подробно.

Мы имеем лимонад массой 200 г и начальной температурой 30°C. К нему добавляются 4 кубика льда, каждый массой 8 г и температурой 0°C. Мы должны определить, какая температура установится в конце процесса.

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения энергии. Когда лед плавится и нагревается до температуры лимонада, он поглощает тепло. Это тепло равно теплоемкости льда (C_лед) умноженной на изменение температуры льда (ΔT_лед) плюс теплоемкости ледяной воды (C_воды) умноженной на изменение температуры лимонада (ΔT_лимонад):

Масса льда: m_лед = 4 кубика * 8 г/кубик = 32 г Температура начального леда: T_лед_начальная = 0°C Температура лимонада: T_лимонад_начальная = 30°C

Теплоемкость льда: C_лед = 2.09 Дж/(г * °C) (удельная теплоемкость льда при постоянном давлении) Теплоемкость воды: C_воды = 4.18 Дж/(г * °C) (удельная теплоемкость воды при постоянном давлении)

Теперь мы можем рассчитать количество тепла, которое поглощает каждый кубик льда, чтобы нагреться до температуры лимонада:

Q_лед = m_лед * C_лед * ΔT_лед Q_лед = 32 г * 2.09 Дж/(г * °C) * (30°C - 0°C) Q_лед = 32 г * 2.09 Дж/(г * °C) * 30°C Q_лед = 1996.8 Дж

Теперь найдем количество тепла, которое надо отнять у лимонада (Q_лимонад), чтобы охладить его:

Q_лимонад = m_лимонад * C_воды * ΔT_лимонад Q_лимонад = 200 г * 4.18 Дж/(г * °C) * (30°C - T_конечная)

После того, как лед полностью плавится и его температура становится равной температуре лимонада, они достигают теплового равновесия. Это означает, что количество поглощенного льдом тепла равно количеству тепла, отнятого у лимонада:

Q_лед = Q_лимонад 1996.8 Дж = 200 г * 4.18 Дж/(г * °C) * (30°C - T_конечная)

Теперь решим уравнение относительно T_конечная:

1996.8 Дж = 836 г * (30°C - T_конечная) 2.39 ≈ 30°C - T_конечная T_конечная ≈ 30°C - 2.39 ≈ 27.61°C

Таким образом, в конце процесса температура лимонада составит около 27.61°C.