Question

В воду массой 1,5 кг. положили лед, температура которого 0 градусов Цельсия. Начальная температура воды 30 градусов Цельсия. Сколько нужно взять льда, чтобы он весь растаял? Удельная теплоемкость воды 4200 Дж./кг. C, льда - 2100 Дж./кг. C, удельная теплота плавления льда 3,3*10^5 Дж./кг.

Answer 1

 нужно взять 0.572 кг льда

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать уравнение теплового баланса. Пусть m - масса льда, которую нужно взять, чтобы весь лед растаял.

Сначала рассчитаем количество теплоты, которое необходимо передать льду, чтобы он растаял: Q1 = m * (удельная теплота плавления льда) = m * 3,3*10^5 Дж./кг.

Затем рассчитаем количество теплоты, которое нужно отнять у воды, чтобы она остыла до температуры плавления льда (0 градусов Цельсия): Q2 = m * (температура плавления льда - начальная температура воды) * удельная теплоемкость воды = 1,5 * (0 - 30) * 4200 Дж.

Сумма этих двух количеств теплоты должна быть равна нулю, так как теплота, отданная водой, равна теплоте, поглощенной льдом: Q1 + Q2 = 0

Теперь мы можем решить уравнение относительно m: m * 3,3*10^5 Дж./кг. - 1,5 * 30 * 4200 Дж. = 0 m * 3,3*10^5 Дж./кг. = 1,5 * 30 * 4200 Дж. m = (1,5 * 30 * 4200) / (3,3*10^5) кг m ≈ 0,57 кг

Итак, чтобы весь лед растаял, необходимо взять примерно 0,57 кг льда.