Question

В калориметр,содержащий 1,5 кг воды при температуре 20 ,положили 1 кг льда,имеющего температуру -13.сколько льда останется в калориметре после установления теплового равновесия?теплоемкостью калориметра и теплообменом с внешней средой пренебречь.ответ напишите с алчностью до одного знака после запятой.(все температуры в градусах Цельсия)

Answer 1

Дано:

m₁ = 1,5 кг
t₁ = 20 °C
m₂ = 1 кг
t₂ = -13 °C
c₁ = 4200 Дж / (кг · °С)
с₂ = 2100 Дж / (кг · °С)
λ = 340000 Дж / кг
m₃ - ?

Решение:

Вода в калориметре остудится до 0 °C.
Тепло, выделенное водой:
Q = c₁m₁t₁

Лед в калориметре нагреется до 0 °С
Тепло, поглощенное льдом:
Q = c₂m₂(-t₂)

Некоторая часть льда массой m₃ растает.
Тепло на плавление льда:
Q = λm₃

Так как потерь тепла нет, приравняем выделившееся и поглотившееся количество теплоты.
c₂m₂(-t₂) + λm₃ = c₁m₁t₁
2100 · 1 · 13 + 340000m₃ = 4200 · 1,5 · 20
27300 + 340000m₃ = 126000
340000m₃ = 98700
m₃ = 0,29 кг 

Значит 0,29 кг льда растает, а останется 1 - 0,29 = 0,71 кг

Ответ: 0,71 кг