Question

яку максимальну кількість льоду за температури 0 можна кинути в 4 кг води за температурою 40 градусів щоб увесь лід розтанув?

Answer 1

Знаходимо скільки енергії виділиться при охолодженні води до 0° : 4200 Дж/кг*°с * 4 кг * 40° = 672000 Дж.

Тепер шукаємо масу через лямбду

672000 ÷ 330000 ≈ 2 кг .

Відповідь: 2кг

Answer 2

Щоб визначити максимальну кількість льоду, яку можна додати до 4 кг води при температурі 40 градусів Цельсія, щоб усе лід розтанув, можна скористатися рівнянням теплообміну.

Спершу потрібно визначити, скільки тепла потрібно, щоб підігріти 4 кг води з 0 градусів до 40 градусів. Для цього можна використовувати специфічну теплоємність води, яка дорівнює близько 4,186 Дж/(градус Цельсія·г). Відомо, що:

Маса води (m) = 4 кг = 4000 г Початкова температура (T1) = 0 градусів Цельсія Кінцева температура (T2) = 40 градусів Цельсія

Тепло (Q) можна знайти за допомогою формули:

Q = m * c * ΔT

де c - специфічна теплоємність води, ΔT - зміна температури.

Q = 4000 г * 4,186 Дж/(градус Цельсія·г) * (40 градусів Цельсія - 0 градусів Цельсія) = 669,760 Дж

Тепер потрібно визначити, скільки тепла виділиться при розтануванні льоду. Льоду також потрібно певне кількість тепла, щоб перетворитися в воду при тій самій температурі. Цей показник відомий як теплота плавлення і для льоду вона становить приблизно 334 Дж/г. Таким чином, маса льоду (m_льоду), яку потрібно додати, може бути розрахована за допомогою формули:

Q = m_льоду * L

де L - теплота плавлення льоду.

669,760 Дж = m_льоду * 334 Дж/г

m_льоду = 669,760 Дж / 334 Дж/г ≈ 2003 г

Отже, для розтанування всього льоду вам потрібно додати близько 2003 грами (або 2 кілограми) льоду до 4 кг води при температурі 40 градусів Цельсія.