В сосуд, содержащий 0,5 кг воды при температуре 40C, бросили кусок льда при температуре 0С.После того как лёд растаял, в сосуде установилась температура 20С. Какова масса куска льда?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения задачи воспользуемся законом сохранения энергии. Пусть масса льда, который мы бросили в сосуд, равна m кг.

Сначала найдем количество теплоты, которое выделилось при охлаждении льда от 0C до -20C и при таянии льда:

Q1 = m c (20 - 0) + m L + m c * (20 - 0),

где c - удельная теплоемкость воды, L - удельная теплота плавления льда.

С другой стороны, количество теплоты, которое поглотилось вода, равно:

Q2 = 0,5 c (20 - 40),

где 0,5 - масса воды, 20 - конечная температура воды, 40 - начальная температура воды.

Так как по закону сохранения энергии Q1 = Q2, то:

m c 20 + m L + m c 20 = 0,5 c * 20,

решив уравнение относительно m, можно найти массу массу куска льда:

m = 0,5 c 20 / (c 20 + L + c 20).

Теперь осталось только подставить числовые значения и посчитать результат.