Для охлаждения 200 граммов воды с начальной температурой 54°C до конечной температуры 15°C используют лед со своей начальной температурой 0°C. Требуется найти массу этого льда. Дано: удельная теплоемкость воды 4200, удельная теплота плавления льда.
Valera
Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения энергии, согласно которому количество теплоты, переданное от воды к льду, равно количеству теплоты, полученному льдом.
Первым шагом будет вычисление количества теплоты, которое необходимо отнять у воды, чтобы они достигли конечной температуры. Мы можем воспользоваться формулой:
\(Q = mc\Delta T\),
где \(Q\) - количество теплоты, \(m\) - масса вещества, \(c\) - удельная теплоемкость вещества, \(\Delta T\) - изменение температуры.
Подставим известные значения:
\(Q_{воды} = m_{воды} \cdot c_{воды} \cdot \Delta T_{воды}\),
\(Q_{льда} = m_{льда} \cdot L\),
где \(m_{воды}\) - масса воды, \(c_{воды}\) - удельная теплоемкость воды, \(\Delta T_{воды}\) - изменение температуры воды, \(m_{льда}\) - масса льда, \(L\) - удельная теплота плавления льда.
Из закона сохранения энергии следует, что \(Q_{воды} = Q_{льда}\). Подставим значения и сделаем необходимые вычисления:
\(m_{воды} \cdot c_{воды} \cdot \Delta T_{воды} = m_{льда} \cdot L\),
\(200 \cdot 4200 \cdot (54 - 15) = m_{льда} \cdot 334000\),
\(1680000 = m_{льда} \cdot 334000\).
Теперь осталось найти массу льда. Разделим обе части уравнения на 334000:
\(\frac{{1680000}}{{334000}} = m_{льда}\),
\(m_{льда} \approx 5.03\) г.
Таким образом, масса льда, необходимого для охлаждения 200 г воды с начальной температурой 54°C до конечной температуры 15°C, составляет около 5.03 г.
Первым шагом будет вычисление количества теплоты, которое необходимо отнять у воды, чтобы они достигли конечной температуры. Мы можем воспользоваться формулой:
\(Q = mc\Delta T\),
где \(Q\) - количество теплоты, \(m\) - масса вещества, \(c\) - удельная теплоемкость вещества, \(\Delta T\) - изменение температуры.
Подставим известные значения:
\(Q_{воды} = m_{воды} \cdot c_{воды} \cdot \Delta T_{воды}\),
\(Q_{льда} = m_{льда} \cdot L\),
где \(m_{воды}\) - масса воды, \(c_{воды}\) - удельная теплоемкость воды, \(\Delta T_{воды}\) - изменение температуры воды, \(m_{льда}\) - масса льда, \(L\) - удельная теплота плавления льда.
Из закона сохранения энергии следует, что \(Q_{воды} = Q_{льда}\). Подставим значения и сделаем необходимые вычисления:
\(m_{воды} \cdot c_{воды} \cdot \Delta T_{воды} = m_{льда} \cdot L\),
\(200 \cdot 4200 \cdot (54 - 15) = m_{льда} \cdot 334000\),
\(1680000 = m_{льда} \cdot 334000\).
Теперь осталось найти массу льда. Разделим обе части уравнения на 334000:
\(\frac{{1680000}}{{334000}} = m_{льда}\),
\(m_{льда} \approx 5.03\) г.
Таким образом, масса льда, необходимого для охлаждения 200 г воды с начальной температурой 54°C до конечной температуры 15°C, составляет около 5.03 г.
Знаешь ответ?