При температуре 0°C был растоплен лед на спиртовке. Какое количество льда было растоплено, если для этого было использовано 126 г спирта и 90% энергии было передано в окружающую среду?

Vechnyy_Geroy
Для решения этой задачи нам понадобится знание о физических свойствах льда и спирта, а также о тепловом энергетическом балансе.
Сначала давайте рассчитаем количество теплоты, которое нужно передать льду, чтобы растопить его полностью. Для этого мы воспользуемся формулой:
где - количество переданной теплоты (энергии), - масса льда, а - латентная теплота плавления льда. Латентная теплота плавления льда составляет 334,16 Дж/г. Получаем:
Теперь мы можем рассчитать количество переданной энергии в окружающую среду, используя данное в условии задачи значение, равное 90%. Для этого мы умножим количество теплоты, переданной льду, на коэффициент 0,9:
Далее, у нас есть информация о массе спирта, которая составляет 126 г. Мы знаем, что для этого количества спирта было передано 90% энергии. Теперь мы можем использовать формулу:
где - количество переданной энергии спирту, - масса спирта, - удельная теплоемкость спирта, а - изменение температуры спирта.
Поскольку речь идет о растоплении льда, изменение температуры спирта составляет 0°C. Также известно, что удельная теплоемкость спирта составляет 2,43 Дж/г·°C. Подставим все значения в формулу:
Так как спиртовка является закрытой системой и энергия не может появляться или исчезать, количество переданной энергии спирту должно равняться количеству переданной энергии в окружающую среду:
Теперь у нас есть уравнение:
Давайте решим это уравнение относительно :
После выполнения всех вычислений, мы узнаем количество растопленного льда . Ответ можно округлить до нужного нам количества знаков после запятой для большей точности. Не забудьте описать шаги решения задачи и привести ответ в понятной форме для школьника.
Сначала давайте рассчитаем количество теплоты, которое нужно передать льду, чтобы растопить его полностью. Для этого мы воспользуемся формулой:
где
Теперь мы можем рассчитать количество переданной энергии в окружающую среду, используя данное в условии задачи значение, равное 90%. Для этого мы умножим количество теплоты, переданной льду, на коэффициент 0,9:
Далее, у нас есть информация о массе спирта, которая составляет 126 г. Мы знаем, что для этого количества спирта было передано 90% энергии. Теперь мы можем использовать формулу:
где
Поскольку речь идет о растоплении льда, изменение температуры спирта составляет 0°C. Также известно, что удельная теплоемкость спирта составляет 2,43 Дж/г·°C. Подставим все значения в формулу:
Так как спиртовка является закрытой системой и энергия не может появляться или исчезать, количество переданной энергии спирту должно равняться количеству переданной энергии в окружающую среду:
Теперь у нас есть уравнение:
Давайте решим это уравнение относительно
После выполнения всех вычислений, мы узнаем количество растопленного льда
Знаешь ответ?