Яка маса льоду потрібна, щоб весь розтав у воді масою 1,5 кг з початковою

Question

Физика: Яка маса льоду потрібна, щоб весь розтав у воді масою 1,5 кг з початковою температурою 30 градусів, якщо лід має початкову температуру 0 градусів?

Zvezdopad_Na_Gorizonte · Accepted Answer

Для решения данной задачи мы будем использовать формулу теплопередачи:

Q = m \cdot c \cdot Δ T

,

где

Q

- количество теплоты,

m

- масса вещества,

c

- удельная теплоёмкость и

Δ T

- разница в температурах.

Первым шагом, нам необходимо вычислить количество теплоты, которое выделяется при нагреве 1,5 кг воды с температурой 30 градусов до температуры плавления льда (0 градусов). Для этого мы возьмем массу воды

m_{1}

равной 1,5 кг, удельную теплоемкость воды

c_{1}

равной 4,18 Дж/(град * г), а разницу в температурах

Δ T_{1}

равной

0 - 30 = - 30

градусов:

Q_{1} = m_{1} \cdot c_{1} \cdot Δ T_{1}

.

Теперь мы найдем количество теплоты, которое необходимо для плавления льда. Пусть

m_{2}

- масса льда, которую мы и хотим найти, удельная теплоемкость льда

c_{2}

равна 2,09 Дж/(град * г), а разница в температурах

Δ T_{2}

равна

0 - (- 30) = 30

градусов:

Q_{2} = m_{2} \cdot c_{2} \cdot Δ T_{2}

.

Таким образом, суммарное количество теплоты

Q

должно быть равно нулю, так как вся энергия, которая выделяется при нагреве воды, идет на плавление льда:

Q = Q_{1} + Q_{2} = 0

.

Подставим значения и решим уравнение относительно

m_{2}

:

m_{1} \cdot c_{1} \cdot Δ T_{1} + m_{2} \cdot c_{2} \cdot Δ T_{2} = 0

.

1, 5 \cdot 4, 18 \cdot (- 30) + m_{2} \cdot 2, 09 \cdot 30 = 0

.

Расчеты дадут нам значение массы льда

m_{2}

.

Яка маса льоду потрібна, щоб весь розтав у воді масою 1,5 кг з початковою температурою 30 градусів, якщо

Zvezdopad_Na_Gorizonte

О проекте

Предметы

Задать вопрос

Привет!