Question

На лёд имеющий температуру 0°C поставили медную гирю массой 800г нагретую до 600°С.Сколько льда расплавит гиря пока не остынет до 0°С?​

Answer 1

Q = Lm(льда) = с

m=(T2-T1)

M = c m 100 / L= (385 Дж/кг)

м= 0,2 кг

L - Удельная теплота плавления= 335 000 Дж/кг - получим 23,5 г

льда

Answer 2

Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать уравнение теплового баланса:

\[ Q_{\text{потерянное}} = Q_{\text{приобретенное}} \]

Где \( Q \) - теплота, передаваемая телу.

Теплота, передаваемая телу, можно выразить как:

\[ Q = mc\Delta T \]

где: - \( Q \) - теплота, - \( m \) - масса тела, - \( c \) - удельная теплоемкость вещества, - \( \Delta T \) - изменение температуры.

Для льда: \[ Q_{\text{льда}} = m_{\text{льда}} \cdot c_{\text{льда}} \cdot \Delta T_{\text{льда}} \]

Для меди: \[ Q_{\text{меди}} = m_{\text{меди}} \cdot c_{\text{меди}} \cdot \Delta T_{\text{меди}} \]

Где: - \( m_{\text{льда}} \) - масса льда, - \( c_{\text{льда}} \) - удельная теплоемкость льда, - \( \Delta T_{\text{льда}} \) - изменение температуры льда.

Изначально медная гири была нагрета до 600°C, и она остывает до 0°C, поэтому:

\[ \Delta T_{\text{меди}} = T_{\text{начальная меди}} - T_{\text{конечная меди}} \]

\[ \Delta T_{\text{меди}} = 600°C - 0°C = 600°C \]

Теперь мы можем записать уравнение теплового баланса:

\[ m_{\text{льда}} \cdot c_{\text{льда}} \cdot \Delta T_{\text{льда}} = m_{\text{меди}} \cdot c_{\text{меди}} \cdot \Delta T_{\text{меди}} \]

Мы ищем \( m_{\text{льда}} \), массу льда, которую расплавит медная гиря. Удельная теплоемкость льда \( c_{\text{льда}} \) примерно равна 334 Дж/(кг°C), а удельная теплоемкость меди \( c_{\text{меди}} \) примерно равна 387 Дж/(г°C).

Теперь подставим значения:

\[ m_{\text{льда}} \cdot 334 \cdot \Delta T_{\text{льда}} = 800 \cdot 387 \cdot 600 \]

\[ m_{\text{льда}} \cdot 334 \cdot \Delta T_{\text{льда}} = 232,200,000 \]

\[ m_{\text{льда}} \cdot 334 \cdot \Delta T_{\text{льда}} = 232,200,000 \]

Теперь решим уравнение относительно \( m_{\text{льда}} \):

\[ m_{\text{льда}} = \frac{232,200,000}{334 \cdot \Delta T_{\text{льда}}} \]

\[ m_{\text{льда}} = \frac{232,200,000}{334 \cdot (0 - (-0))} \]

\[ m_{\text{льда}} = \frac{232,200,000}{334 \cdot 0} \]

Уравнение не имеет решения, потому что знаменатель равен нулю. Однако, на практике, гиря расплавит весь лёд, и температура меди упадёт до 0°C. Таким образом, масса льда, который расплавит гиря, будет равна её массе:

\[ m_{\text{льда}} = m_{\text{гири}} = 800 \, \text{г} \]

Таким образом, гиря расплавит 800 г льда, прежде чем остынет до 0°C.