При температуре 0°C был растоплен лед на спиртовке. Какое количество льда было растоплено, если для этого было

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:

\[ Q = m \cdot L \]

где \( Q \) - количество переданной теплоты (энергии), \( m \) - масса льда, а \( L \) - латентная теплота плавления льда. Латентная теплота плавления льда составляет 334,16 Дж/г. Получаем:

\[ Q = m \cdot 334,16 \]

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:

\[ Q_{\text{окр}} = Q \cdot 0,9 \]

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:

\[ Q_{\text{спирт}} = m_{\text{спирт}} \cdot c_{\text{спирт}} \cdot \Delta T \]

где \( Q_{\text{спирт}} \) - количество переданной энергии спирту, \( m_{\text{спирт}} \) - масса спирта, \( c_{\text{спирт}} \) - удельная теплоемкость спирта, а \( \Delta T \) - 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:

\[ Q_{\text{спирт}} = 126 \cdot 2,43 \cdot 0 \]

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:

\[ Q_{\text{спирт}} = Q_{\text{окр}} \]

Теперь у нас есть уравнение:

\[ 126 \cdot 2,43 \cdot 0 = m \cdot 334,16 \cdot 0,9 \]

Давайте решим это уравнение относительно \( m \):

\[ m = \frac{126 \cdot 2,43 \cdot 0}{334,16 \cdot 0,9} \]

После выполнения всех вычислений, мы узнаем количество растопленного льда \( m \). 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.