Кусок льда массой 5 кг при температуре -30 °С опустили в воду, имеющую температуру 70 °С. Масса воды 20 кг. Какую темпера­туру будет иметь вода, когда весь лед растает

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи воспользуемся законом сохранения энергии.

Пусть T - температура воды после того, как весь лед растает.

Тепло, которое выделится при остывании льда до температуры плавления (0 °C):
Q1 = 5 кг 2100 Дж/(кг°C) * 30 °C = 315000 Дж

Тепло, необходимое для плавления льда:
Q2 = 5 кг * 334000 Дж/кг = 1670000 Дж

Тепло, которое выделится при нагреве воды с температуры 0 °C до температуры T:
Q3 = 20 кг 4200 Дж/(кг°C) (T - 0) °C = 84000 T Дж

Суммарное тепло:
Q1 + Q2 = Q3
315000 Дж + 1670000 Дж = 84000 T Дж
1985000 Дж = 84000 T Дж
T = 1985000 Дж / 84000 Дж/°C ≈ 23,66 °C

Итак, после того, как весь лед растает, вода будет иметь температуру около 23,66 °C.