Тепловые Явления — Задание 23 ЕГЭ по физике №00002846

Дано:

$m_{\text{в}} = 50$ г, $m_{\text{л}} = 5$ г $= 5\cdot10^{-3}$ кг, $T_{\text{б}} = 339$ К $= 66\,°\text{C}$, $c_{\text{б}} = 500$ Дж/(кг·°C), $\lambda = 3{,}3\cdot10^5$ Дж/кг

Найти:

$m_{\text{б}}$ — минимальная масса болта

Решение:

В калориметре лёд и вода в тепловом равновесии, поэтому их температура равна $0\,°\text{C}$. Болт минимальной массы отдаёт теплоту, остывая до $0\,°\text{C}$, и этой теплоты должно хватить ровно на плавление льда (вода при этом остаётся при $0\,°\text{C}$).

Уравнение теплового баланса:

$$c_{\text{б}} m_{\text{б}} (T_{\text{б}} - 0) = \lambda m_{\text{л}}$$

$$m_{\text{б}} = \frac{\lambda m_{\text{л}}}{c_{\text{б}}\cdot 66} = \frac{3{,}3\cdot10^5 \cdot 5\cdot10^{-3}}{500 \cdot 66} = \frac{1650}{33000} = 0{,}05\text{ кг}$$