ID: 00004227
В стакан калориметра, содержащий 250 г воды, опустили кусок льда массой 140 г, имевшего температуру 0 °С. Когда наступило тепловое равновесие, весь лёд уже растаял, а температура воды стала равной 0 °С. Определите начальную температуру воды. Теплоёмкостью калориметра и теплообменом с окружающей средой пренебречь.
Источник: ФИПИ
Потерь энергии нет, поэтому теплота, отданная водой при охлаждении от t_1 до t_2 = 0 °С, идёт на плавление льда. Уравнение теплового баланса:
c\,m_{в}(t_1 - t_2) = \lambda\,m_{л}, откуда t_1 = \dfrac{\lambda\,m_{л}}{c\,m_{в}} + t_2, где c и m_{в} — удельная теплоёмкость и масса воды, \lambda и m_{л} — удельная теплота плавления и масса льда.
Подставим числа: t_1 = \dfrac{3{,}3\cdot10^5\cdot0{,}14}{4200\cdot0{,}25} + 0 = 44 °С.