Сколько воды образовалось в калориметре, когда в него опустили железный шар с температурой 62 °C и массой 493

Когда железный шар погрузился в калориметр с снегом, произошел теплообмен между шаром и снегом, а также между снегом и водой, которая образовалась в результате плавления снега. Чтобы решить эту задачу, необходимо вычислить количество теплоты, переданной от железного шара к воде.

1. Вычислим теплообмен между железным шаром и снегом:
\[Q_1 = m_s \cdot c_s \cdot \Delta T_1\]
где \(Q_1\) - количество теплоты, \(m_s\) - масса снега, \(c_s\) - удельная теплоемкость снега, \(\Delta T_1\) - изменение температуры снега.

Здесь \(m_s = 381 \, \text{г}\), \(c_s = 3,4 \cdot 10^5 \, \text{Дж/кг} \cdot °C\), \(\Delta T_1 = 0 - (-62) = 62 \, °C\).

Подставляя значения, получим:
\[Q_1 = 381 \, \text{г} \cdot 3,4 \cdot 10^5 \, \text{Дж/кг} \cdot °C \cdot 62 \, °C\]

2. Вычислим количество теплоты, необходимое для плавления снега:
\[Q_2 = m_s \cdot L\]
где \(Q_2\) - количество теплоты, необходимое для плавления снега, \(L\) - удельная теплота плавления снега.

Здесь \(L = 3,4 \cdot 10^5 \, \text{Дж/кг}\).

Подставляя значения, получим:
\[Q_2 = 381 \, \text{г} \cdot 3,4 \cdot 10^5 \, \text{Дж/кг}\]

3. Вычислим теплообмен между плавающим снегом и образовавшейся водой:
\[Q_3 = m_w \cdot c_w \cdot \Delta T_2\]
где \(Q_3\) - количество теплоты, \(m_w\) - масса воды, \(c_w\) - удельная теплоемкость воды, \(\Delta T_2\) - изменение температуры воды.

Здесь \(m_w\) - масса воды, которая образовалась в результате плавления снега.

4. Наконец, найдем массу воды, образовавшейся в калориметре. Для этого сравним количество теплоты, переданное от железного шара, суммарному количеству теплоты плавления снега и теплоты, переданной от плавающего снега к воде:
\[Q_1 = Q_2 + Q_3\]

Теперь остается решить систему уравнений, состоящую из уравнения для теплообмена железного шара и снега (шаг 1), уравнения для теплообмена снега и воды (шаг 3) и уравнения для массы воды (шаг 4).

Давайте найдем решение шаг за шагом.