Question

Помогите пожалуйста решить задачу ПО ТЕМЕ "Тепловые явления" В банке находится 1л горячей воды при температуре 80 градусов С. Какой станет температура воды, если в нее бросить 100 г (0,1кг) льда, имеющего температуру 0 градусов С? Плотность воды 1000кг/м3, удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг градус С), удельная теплоемкость льда 2100 Дж/(кг градус С), удельная теплота плавления льда 330*10 в 3 Дж/кг Учительница начала объяснять что нужно найти температуру смеси, и решать нужно как уравнение.

Answer 1

Тепло, выделенное при охлаждении m = ρV воды:
Q1 = ρVC(t1 - t0)
t0 - конечная температура воды
С = 4200 Дж на кг на град - удельная теплоёмкость воды
V = 1 литр = 10⁻³ куб м - объём воды
ρ = 1000 кг на м куб - плотность воды

Q2 = m(λ + C(t0 - 0)) - тепло, затраченное на таяние льда и нагрев талой воды до конечной температуры t0
λ = 3.3·10⁵ Дж на кг на град  - удельная теплота плавления льда 
m = 100 г = 0.1 кг - масса льда

Уравнение теплового баланса:
Q1 = Q2     =>
m(λ + C(t0 - 0))  =  ρVC(t1 - t0)
откуда
t0 = (ρVCt1 - mλ)/(ρVC + mC) = (1*4200*80 - 0.1*3.3·10⁵)/(1*4200 + 0.1*4200) = (336 000 - 33 000)/4620 = 65.5 C