В калориметр, в котором находилось 2,5 л воды с температурой 5градусовС, положили 800 г льда. Когда температура воды перестала меняться, оказалось, что льда стало на 84 г больше. Определите начальную температуру льда. Теплообменом с окружающей средой можно пренебречь. Удельная теплоемкость льда - 2,1 кДж / (кг · 0С), воды - 4,2 кДж / (кг · 0С), удельная теплота плавления льда - 330 кДж / кг.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения задачи воспользуемся принципом сохранения энергии.

Пусть начальная температура льда была t градусов Цельсия. Тогда для начального количества теплоты в льде верно следующее уравнение:

Q1 = m c (t - 0) + m * l
гд
m - масса льда
c - удельная теплоемкость льда
l - удельная теплота плавления льда.

Аналогично для воды:

Q2 = m2 c2 (5 - t)
гд
m2 - масса воды
c2 - удельная теплоемкость воды.

Так как теплоизоляция, то количество теплоты, выделившегося в процессе охлаждения воды равно количеству теплоты, поглощенному льдом:

Q1 = Q2.

Подставим все значения и решим уравнение:

800 2,1 + 800 330 = 2500 4,2 (5 - t),

1680 + 264000 = 10500 * (5 - t),

265680 = 52500 - 10500t,

10500t = 259180,

t = 24,68 градусов Цельсия.

Таким образом, начальная температура льда составляла примерно 24,68 градусов Цельсия.