В сосуд с водой бросают кусочки тающего льда при непрерывном помешивании. Вначале кусочки льда тают, но в некоторый момент лед перестает таять. Первоначальная масса в сосуде 330 г. На сколько грамм увеличилась масса воды, если если ее первоначальная температура 20?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

При таянии льда его температура остается постоянной, равной 0 градусов Цельсия. Поэтому для рассчета увеличения массы воды нужно учесть, что кусочки таящего льда до того момента, пока они не полностью тают, не изменяют свою температуру.

Для того чтобы все кусочки льда полностью растаяли, необходимо, чтобы вся энергия, выделяемая при таянии льда, перешла на нагревание воды до комнатной температуры (20 градусов Цельсия).

Пусть масса всего льда в начале равна m, тогда масса воды вначале будет равна (330 - m), при этом масса льда, который уже таял, составит m1, а не растаявший лед m2.

Удельная теплота плавления льда составляет 334 Дж/г, а удельная теплоемкость воды - 4,18 Дж/г*С.

Количество теплоты, выделяемой при полном таянии льда, равно Q = m1 * 334.

Эта же энергия переходит на нагревание воды до комнатной температуры, т.е. Q = (330 - m) 4,18 (20 - 0).

Отсюда получаем уравнение: m1 334 = (330 - m) 4,18 * 20.

Так как после того момента, когда лед перестал таять, не происходит изменение массы сосуда, то m = 330 - m1 + m2.

Подставим это в уравнение и найдем m2.

Полученное значение m2 и будет увеличением массы воды.