Лед массой 20 кг, имеющий температуру -20 0С, опустили в воду температурой 700С, объемом 40 л. Определить температуру смеси, когда лед полностью растает (сл=2100 Дж/кг*0С; λ=3,4*105 Дж/кг)

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для начала найдем количество теплоты, которое необходимо для плавления льда:

Q = m λ = 20 кг 3,410^5 Дж/кг = 6,810^6 Дж

Теперь найдем количество теплоты, которое отдает вода для нагрева льда до температуры плавления при 0 0С:

Q = m c Δt = 20 кг 2100 Дж/кг0С * 20 0C = 840 000 Дж

Теперь найдем количество теплоты, которое отдает вода для нагрева льда от температуры плавления до температуры смеси:

Q = m c Δt = 20 кг 4200 Дж/кг0С * (T-0) = 84 000T Дж

Теперь найдем количество теплоты, которое отдает вода для нагрева от 70 0С до температуры смеси:

Q = m c Δt = 40 л 1000 г/л 1 кг/1000 г 4200 Дж/кг0С * (T-70) = 168 000(T-70) Дж

Все эти количества теплоты должны быть равны, поэтому:

6,8*10^6 + 840 000 + 84 000T + 168 000(T-70) = 0

6,8*10^6 + 840 000 = 84 000T + 168 000T - 11 760 000

6 840 000 = 252 000T - 11 760 000

252 000T = 18 600 000

T = 74 0С

Таким образом, температура смеси будет 74 0С.