Теплопередача

Задание №8. Термодинамика

№2. Задание 8

ID: 00025684

В стакан калориметра, содержащий 351 г воды, опустили кусок льда массой m , имевший температуру 0 ° С. Начальная температура калориметра и воды 45 ° С.

В момент времени, когда наступило тепловое равновесие, температура воды и калориметра стала равной 5 ° С. Чему равна масса m ? Теплоёмкостью калориметра пренебречь. Ответ дайте в г.

Источник: ФИПИ

Решение

Лёд при $0\,^\circ\text{C}$ бросают в тёплую воду — лёд сначала тает, забирая теплоту на плавление, а талая вода ещё и нагревается вместе с остальной водой до общей температуры равновесия.

Уравнение теплового баланса: теплота, которую отдаёт остывающая вода, идёт на плавление льда и на нагрев получившейся из него воды: $c m_в(45-5)=\lambda m+c\,m(5-0)$ .

Берём $c=4200\ \text{Дж/(кг}\cdot\text{К)}$ , $\lambda=3{,}3\cdot10^5\ \text{Дж/кг}$ , массу воды $m_в=0{,}351$ кг.

Левая часть: $4200\cdot0{,}351\cdot40=58\,968$ Дж. Правая часть: $\lambda m+cm\cdot5=(330\,000+21\,000)m=351\,000\,m$ .

Отсюда $m=\dfrac{58\,968}{351\,000}=0{,}168$ кг $$=168$$ г.

Ответ

168

Разбор зашёл? Дальше — вживую

Эту задачу мы уже разобрали 🦾 На пробном найдём тему, где у тебя сейчас пробел, и закроем её вместе.

Попробовать →

Потренируй предмет в боюНа Арену →

Следующее задание темы →

Похожие задания по теме «Теплопередача» (8)