Лёд в калориметре
3/10В калориметре находился лед при температуре \(t_1 = -5\) °C. Какой была масса \(m_1\) льда, если после добавления в калориметр \(m_2 = 4\) кг воды, имеющей температуру \(t_2 = 20\) °C, и установления теплового равновесия температура содержимого калориметра оказалась равной \(t = 0\) °C, причем в калориметре была только вода?
Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) кг.
▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаСоставьте уравнение теплового баланса: тепло, отданное водой, идёт на нагрев льда и его плавление.
Ответ\(\approx 1\) кг.
РешениеКоличество теплоты, полученное при нагревании льда, находящегося в калориметре, до температуры 0 °C: \[Q_1 = c_1 m_1 (0 - t_1).\] Количество теплоты, полученное льдом при его таянии при 0 °C: \(Q_2 = \lambda m_1\).
Количество теплоты, отданное водой при охлаждении её до 0 °C: \(Q = c_2 m_2 (t_2 - 0)\).
Уравнение теплового баланса: \(Q = Q_1 + Q_2\). Объединяя, получим: \[m_1 = \frac{m_2 c_2 (t_2 - 0)}{c_1 (0 - t_1) + \lambda} \approx 1 \text{ кг}.\]
Похожие задачи
- Калориметр и болт (B2) ЕГЭ 2007, 11 кл.
- Масса воды для превращения в лёд (B2) ЕГЭ 2007, 11 кл.
- Отношение масс цилиндров (А13) ЕГЭ 2007, 11 кл.
- Масса льда в калориметре (В2) ЕГЭ 2007, 11 кл.
- Смешивание воды (A30) ЕГЭ 2008, 11 кл.
- Теплоёмкость тела (A13) ЕГЭ 2008, 11 кл.