Global EE

Тепловые Явления — Задание 23 ЕГЭ по физике №00018095

Задание №23. Рассчетная Задача. Термодинамика и Электродинамика

Тепловые Явления

№2. Задание 23

ID: 00018095

В стакан калориметра, содержащий $351$ г воды, опустили кусок льда массой $m$, имевший температуру $0\,^\circ$С. Начальная температура калориметра и воды $45\,^\circ$С. В момент, когда наступило тепловое равновесие, температура воды и калориметра стала равной $5\,^\circ$С. Чему равна масса $m$? Теплоёмкостью калориметра и теплообменом с внешней средой пренебречь.

Источник: Сборник «Отличный Результат 2026»

Решение

Идея

Тёплая вода отдаёт тепло, остывая с $45\,^\circ$С до $5\,^\circ$С. Лёд же сначала весь плавится (он при $0\,^\circ$С), а потом образовавшаяся из него вода нагревается с $0\,^\circ$С до общей температуры $5\,^\circ$С. Раз итог $+5\,^\circ$С (выше нуля) — весь лёд точно растаял. Приравниваем отданное и полученное тепло.

Шаг 1. Уравнение теплового баланса

$c_в M_в(45-5)=\lambda m+c_в m(5-0)$.

Слева — тепло остывающей воды ($M_в=0{,}351$ кг), справа — плавление льда плюс нагрев талой воды.

Шаг 2. Находим массу льда

$m=\dfrac{c_в M_в\cdot 40}{\lambda+c_в\cdot 5}=\dfrac{4200\cdot 0{,}351\cdot 40}{3{,}3\cdot 10^5+4200\cdot 5}\approx 0{,}168$ кг $=168$ г.

Ответ

Ответ: 168 г

Другие задания по теме «Тепловые Явления» (8)