Question

В термосе находится 1,0л воды при температуре 20°С. Какое количество льда при 0°С необходимо добавить в термос, чтобы охладить воду до 10°С?

Answer 1

Q1=Q2
Q1=1 кг*10 градусов*4200=42000 Дж
Q2=лямбда*m2
m2=42000/330000
m2=12.7 гр.
Ответ: m2=12.7 гр.

Answer 2

Чтобы рассчитать количество льда, необходимого для охлаждения воды до 10°C, мы можем использовать формулу теплообмена:

Q = m * c * ΔT,

где Q - количество тепла, необходимое для изменения температуры, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость вещества, ΔT - изменение температуры.

Для воды удельная теплоемкость равна 4,18 Дж/(г·°C), поэтому мы можем выразить количество тепла, необходимого для охлаждения воды:

Q_воды = m_воды * c_воды * ΔT_воды,

где m_воды - масса воды, c_воды - удельная теплоемкость воды, ΔT_воды - изменение температуры воды.

Аналогично, для льда удельная теплоемкость равна 2,09 Дж/(г·°C), поэтому количество тепла, необходимое для нагревания льда до 0°C:

Q_льда = m_льда * c_льда * ΔT_льда,

где m_льда - масса льда, c_льда - удельная теплоемкость льда, ΔT_льда - изменение температуры льда.

Количество тепла, выделяемого при охлаждении воды до 10°C, должно быть равно количеству тепла, поглощаемому при нагревании льда до 0°C:

Q_воды = Q_льда.

Так как вода охлаждается на 10°C (от 20°C до 10°C), а лед нагревается на 0°C (от 0°C до 0°C), то ΔT_воды = -10°C и ΔT_льда = 0°C.

Подставляя значения и уравнивая количество тепла, мы получаем:

m_воды * c_воды * ΔT_воды = m_льда * c_льда * ΔT_льда,

m_воды * c_воды * (-10°C) = m_льда * c_льда * 0°C,

m_воды * c_воды * (-10) = m_льда * c_льда * 0,

m_воды * c_воды * (-10) = 0.

Так как m_воды и c_воды не равны нулю, то уравнение сводится к:

-10 = 0.

Это уравнение не имеет решений, что означает, что необходимое количество льда для охлаждения воды до 10°C равно нулю.