ID: 00006959
В снежный сугроб, имеющий температуру 0 °С, бросили раскалённый до температуры 300 °С медный шар массой 2,2 кг. Какова масса расплавленного снега? Потерями энергии в окружающую среду и испарением воды пренебречь.
Источник: ФИПИ
$m = 2{,}2 \text{ кг}$, $T = 300\,°\text{C}$, $t_{\text{снег}} = 0\,°\text{C}$, $c_{\text{Cu}} = 400 \text{ Дж/(кг}\cdot\text{°C)}$, $\lambda = 3{,}3 \cdot 10^5 \text{ Дж/кг}$
$m_{\text{снег}} — ?$
Медный шар охлаждается от $300\,°\text{C}$ до $0\,°\text{C}$, отдавая теплоту. Снег при $0\,°\text{C}$ получает теплоту и плавится. Уравнение теплового баланса:
$$Q_{\text{отд}} = Q_{\text{плавл}}$$
$$c_{\text{Cu}} \cdot m \cdot \Delta T = \lambda \cdot m_{\text{снег}}$$
Выражаем массу расплавленного снега:
$$m_{\text{снег}} = \frac{c_{\text{Cu}} \cdot m \cdot \Delta T}{\lambda} = \frac{400 \cdot 2{,}2 \cdot 300}{3{,}3 \cdot 10^5} = \frac{264000}{330000} = 0{,}8 \text{ кг}$$
0,8