Question

В теплоизолированном сосуде находится 1 кг. льда при t=0C. В сосуд вливают кипяток, имеющий t1=100C. Определите массу влитого в сосуд кипятка, если известно, что в сосуде установилась t=20C. Удельная теплоёмкость воды 4,2 кДж/кг*К, удельная теплота плавления льда 335 кДж/кг.

Answer 1

Решение:

Q=Q1+Q2

Q1=1*335000 = 335000Дж

Q2=1*4200*20=84000Дж

Q=419000Дж

m кипятка=419000 : (4200*80) = 1,25 кг кипятка

Ответ: 1, 25 кг

Answer 2

Для решения задачи, необходимо использовать закон сохранения энергии.

Сначала найдем количество тепла, которое необходимо передать льду для его плавления: Q1 = m * Qпл, где Q1 - количество тепла для плавления льда, m - масса льда, Qпл - удельная теплота плавления льда.

Q1 = 1 кг * 335 кДж/кг = 335 кДж.

Затем найдем количество тепла, которое необходимо передать воде для нагрева: Q2 = m * c * (t2 - t1), где Q2 - количество тепла для нагрева воды, m - масса влитого кипятка, c - удельная теплоемкость воды, t2 - конечная температура, t1 - начальная температура.

Q2 = m * 4,2 кДж/кг*К * (20°C - 100°C) = m * 4,2 кДж/кг*К * (-80°C) = -336 m кДж.

Из закона сохранения энергии следует, что сумма переданного тепла должна быть равна нулю: Q1 + Q2 = 0.

335 кДж - 336 m кДж = 0.

336 m кДж = 335 кДж.

m = 335 кДж / 336 кДж = 0,996 кг.

Таким образом, масса влитого в сосуд кипятка составляет примерно 0,996 кг.