Question

Сколько льда , температура которого -5⁰С , может расплавить железный шарик массой 500г , охлаждаясь от 400⁰ до 0⁰. Желательно с дано.

Answer 1

дано: шарик: 500г

температура льда: -5⁰С

температура шарика: от 400⁰С до 0⁰С

Решение:

Лёд

t1=5С

с1=2100 Дж/кг*С

сталь

с2=500 Дж/кг*С

t2=400С

m2=5 кг

Решение:

Q=cmt; Q1=Q2;

m1= c2*m2*t2/c1*t1

m1=500*5*400/2100*5=1000000/10500=95 кг

Ответ: 95 кг

Answer 2

Для решения данной задачи нам необходимо использовать формулу для расчета количества теплоты, необходимого для плавления льда:

Q = m * L

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

Дано: Масса льда m = 500 г Температура плавления льда T = 0 °C Температура охлаждения шарика T_нач = 400 °C Температура плавления льда T_кон = 0 °C

Удельная теплота плавления льда L = 334 кДж/кг

Переведем массу льда в килограммы: m = 500 г = 0.5 кг

Рассчитаем количество теплоты, необходимое для плавления льда: Q = m * L Q = 0.5 кг * 334 кДж/кг = 167 кДж

Теперь рассчитаем количество теплоты, которое выделяется при охлаждении шарика: Q_выдел = c * m * ΔT

где c - удельная теплоемкость железа, ΔT - изменение температуры шарика.

Удельная теплоемкость железа c = 0.45 кДж/(кг * °C)

Рассчитаем изменение температуры шарика: ΔT = T_нач - T_кон ΔT = 400 °C - 0 °C = 400 °C

Теперь рассчитаем количество теплоты, выделяющееся при охлаждении шарика: Q_выдел = c * m * ΔT Q_выдел = 0.45 кДж/(кг * °C) * 0.5 кг * 400 °C = 90 кДж

Теплота, выделяющаяся при охлаждении шарика (90 кДж), меньше количества теплоты, необходимого для плавления льда (167 кДж). Поэтому лед не будет полностью расплавлен после охлаждения шарика от 400 °C до 0 °C.