Яка буде температура у посудині після додавання 100 г льоду (з температурою -10 °С) до залізної посудини з водою

Для решения данной задачи мы можем использовать закон сохранения энергии. Вначале вычислим количество теплоты, которое передается от воды к посудине при смешивании.

Для начала, определим количество переданной теплоты от воды к посудине. Используем формулу:

\(Q = mc\Delta T\),

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

Мы можем рассчитать теплоту, переданную от воды к посудине:

\(Q_1 = m_1c_1\Delta T_1\),

где \(m_1\) - масса воды, \(c_1\) - специфическая теплоемкость воды, \(\Delta T_1\) - изменение температуры воды.

Подставим известные значения:

\(Q_1 = 100 г \cdot 4200 \, \text{Дж/(кг} \cdot °С) \cdot (10 °С - 10 °С) = 0\).

Так как изменение температуры воды равно 0, количество переданной теплоты от воды к посудине будет равно 0.

Теперь вычислим количество теплоты, которое освобождается при плавлении льда. Используем формулу:

\(Q_2 = m_2 \cdot \lambda\),

где \(Q_2\) - количество теплоты, \(m_2\) - масса льда, \(\lambda\) - теплота плавления льда.

Подставим известные значения:

\(Q_2 = 100 г \cdot 330 \, \text{кДж/кг} = 33 \, \text{кДж}\).

Теперь рассчитаем изменение температуры посудины. Для этого воспользуемся формулой:

\(Q_3 = m_3c_3\Delta T_3\),

где \(Q_3\) - количество теплоты, \(m_3\) - масса посудины, \(c_3\) - специфическая теплоемкость посудины, \(\Delta T_3\) - изменение температуры посудины.

Подставим известные значения:

\(33 \, \text{кДж} = 200 г \cdot 0,46 \, \text{кДж/(кг} \cdot °С) \cdot \Delta T_3\).

Решим данное уравнение относительно \(\Delta T_3\):

\(\Delta T_3 = \frac{33 \, \text{кДж}}{200 г \cdot 0,46 \, \text{кДж/(кг} \cdot °С)} \approx 0,358°С\).

Таким образом, температура в посудине после добавления 100 г льда будет примерно равна \(10°С - 0,358°С \approx 9,642°С\). Ответ: примерно 9,642°С.