Question

19. В теплоизолированном сосуде находится 100 г воды при температуре 30°C. В воду бросают кубик льда массой 50 г, имеющего температуру 0°С. Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/кг.°С, Удельная теплоемкость льда 2100 Дж/кг.°С, удельная теплота плавления льда 330 кДж/кг. Температура содержимого сосуда после установления теплового равновесия: 1) 0 °С; 2) 20 °С; 3) 24 °C; 4) - 9,3 °С.​

Answer 1

Ответ:

см

фото
Объяснение:

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать законы сохранения энергии и учитывать, что вся потеря тепла из льда будет компенсирована приходом тепла из воды и снижением температуры воды, пока не установится тепловое равновесие. Также учтем, что изменение температуры льда до точки плавления будет совершаться при постоянной температуре 0°C, а затем лед начнет плавиться, при этом уходя тепло на изменение фазы.

Давайте посчитаем, сколько тепла потребуется для нагрева льда до 0°C:

Q1 = масса_льда * удельная_теплоемкость_льда * изменение_температуры_льда Q1 = 50 г * 2100 Дж/кг°C * (0°C - (-30°C)) Q1 = 3,150,000 Дж

Теперь посчитаем, сколько тепла потребуется для плавления всего льда:

Q2 = масса_льда * удельная_теплота_плавления_льда Q2 = 50 г * 330,000 Дж/кг Q2 = 16,500,000 Дж

Теперь у нас есть общее количество тепла, которое нужно для нагрева и плавления льда:

Q_общее = Q1 + Q2 Q_общее = 3,150,000 Дж + 16,500,000 Дж Q_общее = 19,650,000 Дж

Это общее количество тепла должно быть взято из воды. Теплоизолированный сосуд означает, что нет потерь тепла наружу. Тепло, взятое из воды, будет использовано на нагревание льда и плавление льда.

Теперь рассчитаем, как это влияет на температуру воды. У нас есть следующая формула для изменения температуры:

Q = масса * удельная_теплоемкость * изменение_температуры

Мы можем использовать эту формулу, чтобы найти изменение температуры воды:

19,650,000 Дж = 100 г * (4200 Дж/кг°C) * изменение_температуры

Теперь найдем изменение температуры:

изменение_температуры = 19,650,000 Дж / (100 г * 4200 Дж/кг°C) изменение_температуры ≈ 46,79°C

Теперь найдем конечную температуру воды, которая была изначально при 30°C:

Температура_конечная = Температура_начальная - изменение_температуры Температура_конечная = 30°C - 46,79°C Температура_конечная ≈ -16,79°C

Итак, температура содержимого сосуда после установления теплового равновесия будет примерно -16,79°C.

Ответ: 4) -16,79°C.