Question

Определите общую температуру ,которая установится после плавления 100 г льда,взятого при -10 градусов и помещенного в 500г воды при температуре 40 градусов .Удельная теплоемкость льда 2,1*10 в 3 степени Дж/кг*К,удельная теплоемкость воды 4,19*10 в 3 степени Дж/кг*К,удельная теплота плавления льда 3,3*10 в 5 степени Дж/кг

Answer 1

Найдём энергию для нагревания льда Q = cm(0+10) = 10*0.1*2100 = 2100 Дж
энергия для плавления льда Q = lm = 0.1*3.3*10^5 = 33000 Дж
найдём общую энергию 2100+33000 = 35100 Дж
найдём установившуюся температуру t = Q/c(m1+m1)-40 = 35100/4200*0.6-40 = 26 градусов.  

Answer 2

Решение:

Для решения этой задачи мы можем использовать уравнение теплового баланса, чтобы определить общую температуру, которая установится после плавления льда.

1. Сначала вычислим количество теплоты, необходимое для плавления льда:

Масса льда (m) = 100 г = 0.1 кг Удельная теплота плавления льда (L) = 3.3 * 10^5 Дж/кг

Количество теплоты для плавления льда (Q1) = m * L

Q1 = 0.1 кг * 3.3 * 10^5 Дж/кг = 3.3 * 10^4 Дж

2. Затем определим количество теплоты, которое передается от воды к льду, чтобы достичь установившейся температуры:

Масса воды (M) = 500 г = 0.5 кг Начальная температура воды (T1) = 40°C = 313 K Конечная температура (T2) = установившаяся температура после плавления льда Удельная теплоемкость воды (c) = 4.19 * 10^3 Дж/кг*К

Количество теплоты для нагревания воды (Q2) = M * c * (T2 - T1)

3. Теперь определим количество теплоты, необходимое для нагревания полученной воды до установившейся температуры:

Масса льда + Масса воды = 0.1 кг + 0.5 кг = 0.6 кг Удельная теплоемкость льда (с) = 2.1 * 10^3 Дж/кг*К

Количество теплоты для нагревания льда и воды до установившейся температуры (Q3) = (m + M) * c * T2

4. Наконец, применяем уравнение теплового баланса:

Q1 + Q2 + Q3 = 0

Теперь мы можем решить это уравнение, чтобы найти установившуюся температуру (T2).