Question

ПОМОГИТЕ РЕШИТЬ ФИЗИКУ!!!! В сосуде с малой теплоёмкостью находятся 0,84 кг льда ари температуре 0 градусов цельсия. Сколько необходимо добавить воды при 100 градусов цельсия, чтобы рвстаяла половина льда? Ответ выразите в граммах.Удельную теплоёмкость воды 4200Дж/(кг-К), удельная теплота плавления 330 кДж/кг.

Answer 1

Дано: m(льда)=0.84 кг, t(льда)=0°C, c(воды)=4200 Дж/(кг*C), λ=330 кДж/кг=330000 Дж/кг, t(воды)=100°C.
Найти: m(воды) - ?
Решение: m=m(льда)/2=0.42 кг, Q1=Q2=Q, Q1=λ*m=330000*0.42=138600 Дж, Q2=c*m*Δt, m=Q/(c*Δt)=138600/(4200*100)=0.33 кг.
Ответ: 0.33 кг.

Answer 2

Для решения этой задачи нам нужно учесть тепло, которое необходимо для плавления половины льда и нагрева этой воды до 0 градусов Цельсия.

1. Тепло для плавления половины льда: Масса льда, который нужно растопить, равна половине массы льда в сосуде:

   $$m_{\text{льда}} = 0.5 \times 0.84 \, \text{кг} = 0.42 \, \text{кг}$$

   Теплота, необходимая для плавления этой массы льда:

   $$Q_1 = m_{\text{льда}} \times L = 0.42 \, \text{кг} \times 330 \, \text{кДж/кг} = 138.6 \, \text{кДж}$$

2. Тепло для нагрева воды до 0 градусов Цельсия: Сначала найдем температурный перепад для воды:

   $$\Delta T = 0 \, \text{градусов Цельсия} - 100 \, \text{градусов Цельсия} = -100 \, \text{градусов Цельсия}$$

   Теплота, необходимая для нагрева воды:

   $$Q_2 = m_{\text{воды}} \times C \times \Delta T = m_{\text{воды}} \times 4200 \, \text{Дж/(кг-К)} \times (-100) \, \text{К}$$

3. Общее тепло, которое нам нужно, чтобы растопить половину льда и нагреть эту воду:

   $$Q_{\text{общ}} = Q_1 + Q_2 = 138.6 \, \text{кДж} + m_{\text{воды}} \times 4200 \, \text{Дж/(кг-К)} \times (-100) \, \text{К}$$

Так как все это тепло должно прийти от воды, можем записать уравнение:

$$Q_{\text{общ}} = m_{\text{воды}} \times C \times \Delta T$$

Теперь мы можем решить это уравнение для $m_{\text{воды}}$:

$$m_{\text{воды}} = \frac{Q_{\text{общ}}}{C \times \Delta T}$$

Подставляем известные значения и решаем уравнение:

$$m_{\text{воды}} = \frac{138.6 \times 10^3 \, \text{Дж} + m_{\text{воды}} \times 4200 \times (-100)}{4200 \times (-100)}$$

Решив это уравнение, вы найдете массу воды в граммах, которую необходимо добавить.