В 5 кг воды при температуре 300К погрузили 1 кг льда при температуре плавления 273К....

0 голосов
138 просмотров

В 5 кг воды при температуре 300К погрузили 1 кг льда при температуре плавления 273К. Какая температура установится после теплообмена?


Физика | 138 просмотров
Дан 1 ответ
0 голосов
Правильный ответ

Чтобы рассчитать температуру, надо понять расплавится ли весь лед
сначала надо рассчитать сколько нужно теплоты для плавления имеющегося льда Q1
потом посчиттать, сколько теплоты может отдать вода при охлаждении до 0 градусов Q2
если Q1 > Q2 - весь лед не растает и окончательная температура равна нулю
если Q1 < Q2 - весь лед растает и окончательная температура вычислится из уравнения теплового баланса
*******************
Q1 = m1*L=1*335000 Дж = 335 кДж столько энергии нужно чтобы расплавить весь лед
Q2 = m2*с*(t1-0)=5*4200*(300-273) Дж = 567000 Дж = 567 кДж - столько энергии может выделить вода до начала замерзания

так как Q1 < Q2 - весь лед расстает

m1*L+m1*c*(t-0) = m2*c*(t1-t)
(m1+m2)*c*t= m2*c*t1 - m1*L
t=(m2*c*t1 - m1*L)/((m1+m2)*c) =(Q2 - Q1)/((m1+m2)*c) =(567000 - 335000)/((1+5)*4200) C = 9,206349 C ~ 9,2 C = 282,2 К




(219k баллов)
0

спасибо за лучший