Сколько граммов льда использовалось для охлаждения воды в калориметре, в котором находилось 180 г воды температурой

Сколько граммов льда использовалось для охлаждения воды в калориметре, в котором находилось 180 г воды температурой 80 градусов и куда поместили лед с температурой 0 градусов, после чего температура воды установилась на уровне 50 градусов? Ответ округлить до целых.
Grey

Grey

Сначала посчитаем количество теплоты, которое потеряла вода, чтобы остыть до 50 градусов.

Для этого воспользуемся формулой теплопередачи:

\(Q = m \cdot c \cdot \Delta T\),

где \(Q\) - количество теплоты, \(m\) - масса вещества, \(c\) - удельная теплоемкость вещества, \(\Delta T\) - изменение температуры.

Масса воды равна 180 г, удельная теплоемкость воды \(c\) = 4.19 Дж/(г·°C) (это значение можно найти в таблицах), а изменение температуры \(\Delta T\) равно 80 - 50 = 30 градусов.

Подставляя значения в формулу, получаем:

\(Q = 180 \cdot 4.19 \cdot 30\).

Выполняем указанные вычисления:

\[Q = 22614 \, \text{Дж}\].

Теперь найдём количество теплоты, которое передал лёд воде, чтобы остыть до 50 градусов.

Так как температура льда составляет 0 градусов, то теплота, выделяющаяся льдом при его плавлении, будет равна:

\(Q_л = m \cdot L_m\),

где \(m\) - масса льда, \(L_m\) - удельная теплота плавления льда.

Удельная теплота плавления льда \(L_m\) составляет 334 Дж/г. Подставляем значения:

\(Q_л = m \cdot 334\).

Так как количество теплоты, отданное водой и полученное льдом, одинаково, имеем:

\(Q = Q_л\).

Подставляем известные значения:

\(22614 = m \cdot 334\).

Находим массу льда \(m\):

\(m = \frac{22614}{334}\).

Выполняем указанные вычисления:

\[m \approx 67.75 \, \text{г}\].

Таким образом, для охлаждения воды до 50 градусов использовалось примерно 67 граммов льда. Ответ округляем до целого значения, получаем, что использовалось 68 граммов льда.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello