ID: 00025687
В калориметр с водой бросают кусочки тающего льда. В некоторый момент кусочки льда в воде перестают таять. К этому моменту масса воды увеличилась на 42 г. Какова начальная масса воды, если её первоначальная температура равна 10 ° С? Ответ дайте в г.
Источник: ФИПИ
В воду бросают кусочки льда, и они тают, пока вода не остынет ровно до 0\,^\circ\text{C} — именно в этот момент таяние прекращается: дальше льду просто неоткуда брать теплоту.
Уравнение теплового баланса: теплота, отданная остывающей водой, целиком идёт на плавление той части льда, что растаяла: cm_в(10-0)=\lambda\Delta m, где \Delta m=42 г — прирост массы воды за счёт растаявшего льда.
Берём c=4200\ \text{Дж/(кг}\cdot\text{К)}, \lambda=3{,}3\cdot10^5\ \text{Дж/кг}, \Delta m=0{,}042 кг.
Правая часть: 330\,000\cdot0{,}042=13\,860 Дж. Левая часть: 4200\cdot m_в\cdot10=42\,000\,m_в.
Отсюда m_в=\dfrac{13\,860}{42\,000}=0{,}33 кг=330 г.