какая масса льда имеющего температуру 0 гр потребуется для охлаждения воды массой 5 кг с...

+199 голосов
4.9m просмотров

какая масса льда имеющего температуру 0 гр потребуется для охлаждения воды массой 5 кг с температурой 20 гр до 8 гр удельная теплоемкость 4,2 кдж температура плавления льда 330 кдж


Физика | 4.9m просмотров
Дан 1 ответ
+118 голосов

Объяснение:

Дано:

t_0=0^{\circ}C

m_2=5 кг

t_1=20^{\circ}C

t_2=8^{\circ}C

c=4200 Дж\(кг*°С)

\lambda=330000 Дж/кг

m_1-?

Решение:

1) Если все количество теплоты, выделившееся при охлаждении воды идет только на плавление льда:  Q_1=Q_2

Количество теплоты, выделившееся при охлаждении воды: Q_1=cm_2(t_1-t_2)

Количество теплоты, необходимое для плавления льда:  Q_2=\lambda m_1

cm_2(t_1-t_2)=\lambda m_1

m_1=\frac{cm_2(t_1-t_2)}{\lambda}=\frac{4200\cdot 5\cdot (20-8)}{330000}\approx 0,764(кг)=764(г)

2) Если количество теплоты, выделившееся при охлаждении воды идет на плавление льда и нагревание полученной воды до температуры t_2:

Q_1=Q_2+Q_3

Количество теплоты, выделившееся при охлаждении воды: Q_1=cm_2(t_1-t_2)

Количество теплоты, необходимое для плавления льда:  Q_2=\lambda m_1

Количество теплоты, необходимое для нагревания воды:  Q_3=c m_1(t_2-t_0)

cm_2(t_1-t_2)=\lambda m_1+cm_1(t_2-t_0) \\ \\cm_2(t_1-t_2)=(\lambda+c(t_2-t_0))m_1

m_1=\frac{cm_2(t_1-t_2)}{\lambda+c(t_2-t_0)}=\frac{4200\cdot 5\cdot (20-8)}{330000+4200\cdot(8-0)}\approx 0,693(кг)=693(г)

(16.5k баллов)