Global EE

Тепловые Явления — Задание 23 ЕГЭ по физике №00007864

Задание №23. Рассчетная Задача. Термодинамика и Электродинамика

Тепловые Явления

№2. Задание 23

ID: 00007864

В стакан калориметра, содержащий 400 г воды при температуре 55 °С, опустили кусок льда, имевшего температуру 0 °С. Когда наступило тепловое равновесие, весь лёд уже растаял, а температура воды стала равной 0 °С. Определите массу куска льда. Теплоёмкостью калориметра и теплообменом с окружающей средой пренебречь.

Источник: ФИПИ

Решение

Потерь энергии нет, поэтому вся теплота, отданная водой при охлаждении от начальной температуры $t_1=55\,°\text{C}$ до $t_2=0\,°\text{C}$, пошла на плавление льда (лёд имел температуру плавления $0\,°\text{C}$). Уравнение теплового баланса:

$$c\,m_в(t_1-t_2)=\lambda\,m_л,$$

где $c=4200$ Дж/(кг$\cdot$°C), $m_в=0{,}4$ кг, $\lambda=3{,}3\cdot10^5$ Дж/кг. Отсюда масса куска льда:

$$m_л=\frac{c\,m_в(t_1-t_2)}{\lambda}=\frac{4200\cdot0{,}4\cdot55}{3{,}3\cdot10^5}=0{,}28\ \text{кг}.$$

Ответ

0,28 кг

Видеоразбор

Другие задания по теме «Тепловые Явления» (8)