Сколько кубиков льда полностью расплавятся, когда их последовательно опускают в калориметр с массой 1 кг воды

Сколько кубиков льда полностью расплавятся, когда их последовательно опускают в калориметр с массой 1 кг воды, начальной температурой 18 градусов и содержащим 50 кубиков льда массой 5 гр каждый, установившим тепловое равновесие после опускания каждого кубика? Предполагая, что вода не выливается из калориметра и пренебрегая теплоемкостью калориметра и теплообменом с окружающей средой. Удельная теплоемкость воды составляет 4,2 кДж/кг(градус), а удельная теплота плавления льда равна 340 кДж/кг.
Валентинович_3580

Валентинович_3580

Давайте рассмотрим решение данной задачи.

Мы знаем, что вода имеет начальную температуру 18 градусов и её масса составляет 1 кг. Кроме того, в калориметре уже содержится 50 кубиков льда массой по 5 г, также известна теплоемкость воды (4,2 кДж/кг(градус)) и удельная теплота плавления льда (340 кДж/кг).

Для решения задачи, найдем количество теплоты, которое передается от каждого кубика льда к воде и подсчитаем, сколько кубиков полностью расплавится.

1. Количество теплоты, которое передается от кубика льда к воде, можно вычислить используя формулу:

\[Q = m \cdot c \cdot \Delta T\],

где \(Q\) - количество теплоты, \(m\) - масса тела, \(c\) - удельная теплоемкость вещества, \(\Delta T\) - разность температур.

Подставим известные значения:

\[Q = 5 \cdot 340 \cdot (0 - (-18)) = 30 600 \text{ Дж}.\]

2. Теперь найдем количество раз, сколько кубиков полностью расплавится:

\[\text{Количество кубиков льда} = \frac{\text{общее количество переданной теплоты}}{\text{количество теплоты для плавления одного кубика}}.\]

Подставим значения:

\[\text{Количество кубиков льда} = \frac{30 600 \text{ Дж}}{340 \text{ кДж/кг} \cdot 5 \text{ г}} = \frac{30 600 \text{ Дж}}{1.7 \text{ кДж}} \approx 18 \text{ кубиков}.\]

Таким образом, 18 кубиков полностью расплавятся, когда их последовательно опускают в калориметр с массой 1 кг воды.

Надеюсь, это понятно и помогает вам разобраться с задачей. Если у вас возникнут еще вопросы, я готов помочь вам.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello