СТО БАЛЛОВ СТО БАЛЛОВ 1. Какая установиться окончательная температура, если 500 г льда...

Question

СТО БАЛЛОВ СТО БАЛЛОВ
1. Какая установиться окончательная температура, если 500 г льда при температуре 0С погрузить в 4 л воды при температуре 30 С

Answer 1

Сначала выразим массу 500 г = 0,5 кг,
объем воды 4 л = 0,004 м^3.
Выпишем из таблиц:
температуру отвердевания воды 0 грС,
удельную теплоту плавления льда 330000 Дж/кг,
удельную теплоемкость воды 4200 Дж/(кг*грС) ,
плотность воды 1000 кг/м^3.
Найдем теплоту поглощаемую при плавлении льда
0,5*330000 = 165000 (Дж) .
Найдем массу воды
0,004*1000 = 4 (кг) .
Найдем количество теплоты, выделяемое водой при охлаждении на 1 грС
4*4200 = 16800 (Дж/грС) .
Найдем иэменение температуры воды при таянии льда
165000 : 16800 = 9,8 (грС) .
Мы обнаружили, что вода массой 4 кг успеет остыть до температуры
30 - 9,8 = 20,2 (грС) .
Теперь получится смесь воды массой 4 кг при температуре 20,2 грС
с водой массой 0,5 кг при температуре 0 грС.
Поскольку массы отличаются в 4 : 0,5 = 8 раз, то теплая водо
в процессе установления температуры смеси
изменит совю температуру в 8 раз иеньше, нежели холодная вода.
Тогда установившаяся температура станет равной
20,2 * 8 : 9 = 18 (грС) .
думаю  так

Answer 2

m1=500 г =0,5 кг, t1= 0С,  V2=4 л=4*10^-3 м^3, t2=30 С, λ=330*10^3 Дж/кг. t-?
Решение.
Сначала определим, какое количество теплоты потребуется льду для плавления: Q1=λm1=330000*0,5 = 165000 Дж.
Определим сколько теплоты отдает вода при охлаждении от t2 до t1: Q2=cm(t2-t1)=cρV(t2-t1) =4200*4*30=504000 Дж.
Таким образом теплота Q3=Q2-Q1= 594 кДж-165кДж = 339 кДж будет затрачена на нагревание воды массой m=m1+m2=0,5 кг+4 кг=4,5 кг от t1 до t
Q3=cm(t-t1),
t-t1=Q3/(cm),
t=339000/(4200*4,5),
t=17,9°C≈18°С
Ответ: 18°С.