Question

Здравствуйте! Теплоемкость. Помогите, пожалуйста, решить.
У нас есть замкнутая система со льдом массой m1, T льда= 0, налили воду температурой T1=19 и массой m2.
1) Какое количество льда расплавится?
2) Каким должно быть m2, чтобы все расплавилось?
3) Найдите Температуру смеси, где m смеси = 2 m2 (из прошлого пункта)
Не пугайтесь букв в решении. Если они будут, абсолютно нормально.
Заранее большое спасибо.

Answer 1

1)Так как вода переходит в лед при температуре 0 градусов по Цельсию, то сначала рассчитаем количество теплоты, которое отдаст вода с температурой 19 °С при остывании до 0 °С :Q=c(mв)ΔT=c(m2)T
Здесь с(4,2*10^3) - теплоемкость воды. Очевидно, что вся выделенная водой энергия идет на плавление льда: Q=λ(m1), где λ(3,3*10^5) - удельная теплота плавления льда. Из этой формулы получаем 
(mл)=Q/λ=c(m2)T/λ
2)m2 должно быть: 2m=(m1)λ/cT
3)Если m смеси равна 2 m2, то m воды равна (2*(m1)λ/cT)-m1=mв
----То, если c(mв)T>λ(m1), температура смеси будет равна 
Tcмеси=(c(mв)T-λ(m1))/(2с(m1)λ/cT)=T(c(mв)T-λ(m1))/2(m1)λ
----если c(mв)T<λ(m1), Tcмеси будет равна нулю, так как лёд не расплавится до конца.