В термос налито 250 мл воды при температуре t1=5 ∘C. В воду кладут 15 кубиков льда с длиной ребра a=1 см, взятые при температуре −40 ∘C. Плотность воды ρв=1 г/см3, плотность льда ρл=0,9 г/см3, удельная теплоёмкость воды cв=4200 Дж/(кг⋅∘C), удельная теплоёмкость льда cл=2100 Дж/(кг⋅∘C), удельная теплота плавления льда λ=330 кДж/кг. Теплопотерями и теплоёмкостью термоса можно пренебречь. Определите установившуюся температуру в ∘C, округлив до целого числа. Определите отношение массы льда в термосе при установившейся температуре к массе одного кубика льда. Ответ округлите до десятых.
Ответы
Ответ: T=0 C
отношение m (л) /mo=1,1
Объяснение:
дано m1=250 г
mo=0,9 г - один кубик
t1=5С
N=15
t2=-40C
T- ?
1) оценить тепло которое может отдать вода Q1=c1*m1*t1=4200*0,25*5=5250 Дж
2) найдем тепло на плавление 15 кубиков Qл=л*N*mo=
330*1000*0,9*0,001*15=4455 Дж
3) найдем тепло на нагревание кубиков до 0
Qк=с2(mo*N)*(40)=2100*15*0,9*0,001*40=1134 Дж
Мы видим что Q1>Qк значит тепла хвати нагреть кусочки но не хватит полностью расплавить значит в термосе будет и вода и лед одновременно то есть T= 0С - установившаяся температура
Найдем массу расплавленного льда
M=(Q1-Qк)/л=(5250-1134)/330*10^3=12.47 г
mo*N=15*0,9=13,5 г
значит останется кусочки льда 13,5-12,47=1,03 г
mo=0,9
Ответ отношение массы оставшейся к массе 1 кусочка 1,03/0.9=1.1
Мое мнение. Абсолютно бесполезные задачи. Вычислений много а идей мало. На таких задачах физику не выучишь.