В стакан воды при температуре 20*C кладут кусок льда массой 50 г при температуре 0*C....

Question

В стакан воды при температуре 20*C кладут кусок льда массой 50 г при температуре 0*C. Какой станет температура смеси? Удельная теплота плавления льда 330 кДж/кг, удельная теплоёмкость воды = 4,2 кДж/кг.

1) 5*c 2)0,5*C 3)0,3*C

Answer 1

1)
Лед тает:
Q₁ = λ*m = 3,3*10⁵*0,050 = 16 500 Дж

2)
Вода, получившаяся изо льда нагревается:
Q₂ = c*m*(t-0) = 4200*0,050*t    =   210*t  (здесь t - установившаяся температура).

3) 
Вода в стакане остывает:
Q₃ = c*m₁*(t₁ - t) = 4200*0,2*(20-t) = 840*(20-t) = 16 800 - 840*t
(Замечание: считаем, что в стакане воды m₁=200 г или 0,2 кг
4) 
Составим уравнение теплового баланса:
Q₁+Q₂ = Q₃
16 500 + 210*t = 16 800 - 840*t
1050*t = 300
t = 300/1050 ≈ 0,3 °C

Правильный ответ:
3)  0,3°C