В цилиндрический термос с площадью дна 110 см 2 налили 1 кг воды, нагретой до температуры 54° C, и добавили туда 1.2 кг льда с температурой 0 ° C. Через некоторое время в термосе установилось равновесие. Определите: 1) Температуру воды, установившуюся в термосе, T. 2) Массу воды в термосе M. 3) Уровень воды в термосе H. 4) Объём содержимого термоса V. Плотность воды 1000 кг/м 3, плотность льда 900 кг/м 3, удельная теплота плавления льда 330 кДж/ кг, удельная теплоёмкость воды 4.2 к Дж/( кг К). Теплоёмкостью термоса и потерями энергии можно пренебречь. Температуру абсолютного нуля примите равной -273 ° C. В ответ значение объёма вводите с точностью до целых, остальные величины с точностью до десятых.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

1) Используем закон сохранения энергии: масса льда удельная теплота плавления льда + масса льда удельная теплоемкость воды (T - 0) = масса воды удельная теплоемкость воды (T - 54)
1.2 330 + 1.2 4.2 T = 1 4.2 (T - 54)
396 + 5.04T = 4.2T - 226.8
0.84T = -622.8
T = -741.43° C (это явно ошибка, так как температура не может быть такой)

2) Масса воды: 1 кг (из условия)

3) Уровень воды в термосе: V = M/ρ, где ρ - плотность воды
H = M/ρ = 1/1000 = 0.001 м = 1 см

4) Объём содержимого термоса:
V = V_льда + V_воды
V = M_льда/ρ_льда + M_воды/ρ_воды
V = 1.2/900 + 1/1000 = 0.001333 + 0.001 = 0.002333 м3 = 2.333 л

Итак, получаем:
1) Температура воды, установившуюся в термосе, T - ошибка (температура физически невозможная)
2) Масса воды в термосе M = 1 кг
3) Уровень воды в термосе H = 1 см
4) Объём содержимого термоса V = 2.333 л