В воду массой 5 кг при температуре 40 градусов опустили 1 кг льда, имеющего температуру 0 градусов. Какой будет температура полученной воды после теплообмена?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения задачи воспользуемся законом сохранения энергии:

(m_1 \cdot c_1 \cdot (T_1 - T) = m_2 \cdot L + m_2 \cdot c_2 \cdot (T - T_2)),

где (m_1 = 5) кг - масса воды, (m_2 = 1) кг - масса льда, (c_1 = 4186) Дж/(кг·К) - удельная теплоемкость воды, (c_2 = 2100) Дж/(кг·К) - удельная теплоемкость льда, (T_1 = 40) градусов - начальная температура воды, (T_2 = 0) градусов - начальная температура льда, (L = 333) кДж/кг - удельная теплота плавления льда.

Подставим значения и найдем температуру после теплообмена (T):

(5 \cdot 4186 \cdot (40 - T) = 1 \cdot 333 + 1 \cdot 2100 \cdot (T - 0)),

(20930 \cdot (40 - T) = 333 + 2100T),

(837200 - 20930T = 333 + 2100T),

(20930T + 2100T = 837200 - 333),

(23030T = 836867),

(T \approx 36,3) градуса.

Таким образом, температура полученной воды после теплообмена будет около 36,3 градусов.