В сосуд, содержащий 5 кг воды при температуре 10C, положили кусок льда, охлажденный до...

0 голосов
380 просмотров

В сосуд, содержащий 5 кг воды при температуре 10C, положили кусок льда, охлажденный до -20C. Лед какой минимальной массы положили в сосуд, если вода и лед оказались в равновесии?
(ответ 0.56кг)

Физика (52 баллов) | 380 просмотров
Дано ответов: 2
0 голосов
Правильный ответ
Дано: 
m_{_B}=5 \ _K_\Gamma
c_{_B}=4200 Дж/кг·°С - удельная теплоёмкость воды
t_1=10 \ кC \ - начальная температура воды
c_{_\Lambda}=2100 Дж/кг·°С - удельная теплоёмкость льда
t_2=-20 \ кC \ - начальная температура льда
t=0 \ кC - тепловое равновесие т.е. температура воды = температуре льда
\lambda=340 \ 000 Дж/кг - удельная теплота плавления льда
(74.8k баллов)
0

+/- из-за того что табличные данные варьируются

оставил комментарий (74.8k баллов)
0

Спасибо.

оставил комментарий (52 баллов)
0 голосов

Представим себе предельную ситуацию - лед догревается до нуля градусов и тает НУ ПОЧТИ весь, но крошка остается, при этом вода в сосуде остывает до 0 - тогда вода и лед находятся в равновесии. Запишем уравнение теплового баланса (без учета оставшейся крошки льда c1=2100Дж/кг*C - лед , c2=4200Дж/кг*C - вода)

c_1m\cdot20+\lambda m = c_2\cdot5\cdot10\\\\ m = \frac{50c_2}{20c_1+\lambda} = \frac{50\cdot4200}{20\cdot2100+335000} = 0.557\approx 0.56

Если положить чуть больше льда - он растает не весь и мы удовлетворим условию задачи. Так что ответ 0.56

(57.6k баллов)
0

Спасибо

оставил комментарий (52 баллов)
Похожие задачи