В термос поместили кусок льда, который весит 400 г, а также 220 г воды при температуре 50 градусов. Изначальная

Чтобы решить задачу, мы должны использовать закон сохранения энергии. Давайте разобьем задачу на несколько шагов.

Шаг 1: Вычислим количество тепла, которое передается от воды к льду, чтобы лед превратился в воду при температуре 0 градусов.

Для этого мы используем формулу Q = m * c * ΔT, где Q - количество тепла, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость, а ΔT - разность в температуре.

Удельная теплоемкость для воды составляет 4,18 Дж/(град * г), а для льда она равна 2,09 Дж/(град * г).

Масса воды составляет 220 г, и ее температура изначально равна 50 градусам, а температура льда - 0 градусам.

Подставляя значения в формулу, получаем:

Q = 220 * 4,18 * (0 - 50) = -46088 Дж.

Негативный знак означает, что тепло передается от воды к льду.

Шаг 2: Рассчитаем количество льда, которое превратилось в воду при температуре 0 градусов.

Мы знаем, что энергия, переданная от воды к льду, равна энергии, необходимой для плавления льда. Так как температура льда остается постоянной, можно пренебречь изменением его теплоемкости.

Формула для расчета тепла, необходимого для плавления льда, выглядит следующим образом: Q = m * L, где L - удельная теплота плавления льда.

Удельная теплота плавления льда составляет 334 Дж/г.

Масса превратившегося в воду льда выражается через количество переданной энергии: m = Q / L.

Подставляя значения, получим:

m = -46088 / 334 ≈ -138,1 г.

Снова негативное значение говорит о том, что лед превратился в воду.

Шаг 3: Определим массу оставшегося льда в термосе.

Исходно в термосе было 400 г льда. Часть этого льда превратилась в воду массой -138,1 г.

Чтобы найти массу оставшегося льда, вычтем массу превратившегося в воду льда из начальной массы:

Масса оставшегося льда = 400 - 138,1 ≈ 261,9 г.

Итак, после достижения теплового равновесия в термосе остается примерно 261,9 г льда.