Question

В калориметр с водой бросают кусочки тающего льда. В некоторый момент кусочки льда перестают таять. Первоначальная масса воды в сосуде 230 г, а в конце процесса масса воды увеличивается на 74 г. Какой была начальная температура воды в калориметре? Удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/(кг • °С), удельная теплота плавления льда 340 кДж/кг.

Answer 1

0 градусов, кусочки льда перестают таять, когда вода достигает этой температуры

Answer 2

Давайте рассмотрим этот процесс шаг за шагом.

1. Сначала определим, сколько массы льда таяло. Масса воды увеличилась на 74 г, что означает, что масса льда, который таял, также составляет 74 г.

2. Теперь мы можем вычислить количество теплоты, которое было передано из воды в лед при его плавлении. Для этого воспользуемся формулой:

   Q = m * L

   Где Q - количество теплоты, m - масса льда, L - удельная теплота плавления льда.

   Q = 74 г * (340 кДж/кг) = 0.074 кг * (340 кДж/кг) = 25.16 кДж

3. Теперь мы знаем количество теплоты, которое было передано, но нам нужно вычислить начальную температуру воды. Для этого используем формулу:

   Q = m * c * ΔT

   Где Q - количество теплоты, m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры.

   Мы знаем, что начальная масса воды составляет 230 г (0.23 кг), а удельная теплоемкость воды составляет 4200 Дж/(кг • °C). Теперь мы можем выразить ΔT:

   25.16 кДж = 0.23 кг * 4200 Дж/(кг • °C) * ΔT

4. Теперь решим уравнение относительно ΔT:

   ΔT = 25.16 кДж / (0.23 кг * 4200 Дж/(кг • °C)) ≈ 0.136 °C

Таким образом, начальная температура воды в калориметре составляла примерно 0.136 °C.