Question

Помогите срочно надо лёд массой 20 кг при температуре -20 градусов опущен в 20 л воды при температуре 70 градусов. весь ли лёд расплавится?

Answer 1

Дано:
$m_l=20kg$
$V_v=20l$
$p_v=1000 \frac{kg}{m^3}$
$t_l^o=-20^oC$
$t_1^o=0^oC$
$t_2^o=70^oC$
$C_v=4200 \frac{Dg}{kg*^oC}$
$C_l=2100 \frac{Dg}{kg*^oC}$
$\lambda=340000 \frac{Dg}{kg}$
$-----$
Весь лёд расплавится?


Решение:
$Q_l=Q_1+Q_2$
$Q_l=C_lm_l(|t_l^o|-t_1^o)+\lambda*m_l$ 
$Q_l=2100 \frac{Dg}{kg*^oC} *20kg*(|-20^oC|-0^oC)+340000 \frac{Dg}{kg} *20kg=<span>$ $=7640000Dg$ (количество теплоты, которое нужно сообщить льду, массой 20 кг, чтобы сначала его нагреть его от $t_l^o=-20^oC$ до его температуры плавления, то есть $t_1^o=0^oC$, а потом полностью расплавить его).
$Q_v=C_vm_v(t_2^o-t^o_1)$
$m_v=p_v*V_v$
$V_v=20l=0,02m^3$
$m_v=1000 \frac{kg}{m^3}*0,02m^3=20kg$
$Q_v=4200 \frac{Dg}{kg}*20kg*(70^oC-0^oC)=5880000Dg$ (количество теплоты, которое выделится при охлаждении 20 литров воды от $t_2^o=70^oC$ до её температуры кристаллизации, то есть $t_1^o=0^oC$)
$Q_l$ больше $Q_v$ ⇒ не весь лёд расплавится.

Ответ: не весь лёд расплавится.