Global EE

Тепловой Баланс — Задание 21 ОГЭ по физике №00040572

Задание №21. Расчётная задача высокого уровня

Тепловой Баланс

№2. Задание 21

ID: 00040572

В стакан, содержащий лёд при температуре 0 °С, налили воду, имеющую температуру 33 °С. Каково отношение массы воды к массе льда, если весь лёд растаял и в стакане установилась температура 0 °С? Теплообменом с окружающим воздухом пренебречь.

Источник: ФИПИ

Решение

Особенность условия: весь лёд растаял, но температура смеси в итоге снова опустилась до 0 °С — значит вода отдала тепло РОВНО на плавление льда и ни капли больше (иначе конечная температура была бы выше нуля).

Тепло, отданное водой при остывании с 33 до 0 °С: $Q_{отд}=m_{воды}c\cdot33$.

Тепло, пошедшее на плавление льда: $Q_{плав}=m_{льда}\lambda$.

Так как всё тепло воды ушло именно на плавление (лишнего тепла на нагрев талой воды не осталось — итог именно 0 °С): $m_{воды}c\cdot33=m_{льда}\lambda$.

Отсюда $\dfrac{m_{воды}}{m_{льда}}=\dfrac{\lambda}{33c}=\dfrac{330\,000}{33\cdot4200}=\dfrac{330\,000}{138\,600}=\dfrac{50}{21}\approx2{,}38$.

Ответ

$\dfrac{m_{воды}}{m_{льда}}=\dfrac{50}{21}\approx2{,}38$
Другие задания по теме «Тепловой Баланс» (8)