Question

В сосуд содержащий 250 г воды при температуре 25 градусов бросили кусочек льда при -5 градусах. В результате температура в сосуде понизилась до 5 градусов сколько льда в граммах в кусочке?

Answer 1

Q₁=Q₂+Q₃+Q₄
Q₁=c₁*m₁*(25⁰-5⁰)
Q₂=c₂*m₂*(5⁰-0⁰)
Q₃=L*m₂=335000*m₂
Q₄=c₁*m₂*(5⁰-0⁰)
Q₁=4200*0,25*20=21000 Дж
Q₂=2100*m₂*5=10500m₂
Q₄=4200*m₂*5=21000m₂
21000=31500m₂+335000m₂=366500m₂
m₂=0,057 кг=57 г

Answer 2

Дано m1=0,25 кг  t1=25 С    t2=- 5 С    t=5 C   t3=0C

Q1=Q2+Q3+Q4
c1*m1*(t1-t)=c2*m2*(t3-t2)+ λ*m2+c1*m2*(t-t3)

m2=4200*0,25*20 /(2100*5 +3,4*10^5 +4200*5)=21000/(10500+340000+21000)=
55*10^-3 кг=55 г

Answer 3

Для решения данной задачи необходимо применить закон сохранения энергии:

m₁c₁(T₁ - T) = m₂c₂(T - T₂),

где m₁ и m₂ - массы веществ до и после перемещения тепла, c₁ и c₂ - удельные теплоемкости соответствующих веществ, T₁ и T₂ - начальная и конечная температуры первого вещества, T - конечная температура второго вещества.

Известные данные: m₁ = 250 г, T₁ = 25 градусов, T = 5 градусов, T₂ = -5 градусов (переведем в Кельвины: T₂ = -5 + 273 = 268 K).

Удельная теплоемкость воды примем равной c₁ = 4,18 Дж/г·К, так как дана вода. Удельная теплоемкость льда также примем равной c₂ = 2,09 Дж/г·К, так как дан кусочек льда.

Подставим известные значения в формулу и найдем m₂:

250 г × 4,18 Дж/г·К × (25 градусов - 5 градусов) = m₂ × 2,09 Дж/г·К × (5 градусов - (-5 градусов)).

Здесь остается только одна неизвестная - m₂.

Выполняем вычисления:

250 г × 4,18 Дж/г·К × 20 градусов = m₂ × 2,09 Дж/г·К × 10 градусов.

250 г × 83,6 Дж = m₂ × 20,9 Дж, 20 900 Дж = m₂ × 20,9 Дж, m₂ = 20 900 Дж / 20,9 Дж ≈ 1000 г.

Таким образом, в кусочке льда содержится приблизительно 1000 г (или 1 кг) льда.