3.1. У скляній посудині масою 200 г міститься 300 г води за температури 35 °С. Для її охолодження до температури 20 °С у посудину кидають шматки льоду об'ємом по 5 см3, температура кожного з яких становить -10 °С. Скільки таких шматків потрібно кинути в посудину?
Ответы
Ответ:
13 шматків льоду
Объяснение:
![](https://st.uroker.com/files/9f8/9f88a62eff2032a7fd9955667499e87f.jpg)
Ответ:
Необходимо кинуть 11 кубиков льда, чтобы охладить воду до температуры приблизительно 20 °С
Примечание:
Считаем, что стеклянная посудина и вода имеют одинаковую начальную температуру
Для стекла взята теплоёмкость оконных стекол
Объяснение:
Дано:
0,2 кг
840 Дж / (кг · °С)
0,3 кг
4200 Дж / (кг · °С)
35 °С
-10 °С
2100 Дж / (кг · °С)
332 000 Дж/кг
0 °С
5 · 10⁻⁶ м³
900 кг/м³
20 °С
Найти:
---------------------------------------
Решение:
Масса 1 кубика льда:
Количество теплоты отдаваемое при охлаждении стеклянной посудины до температуры теплового равновесия:
Количество теплоты отдаваемое при охлаждении воды в стеклянной посудине до температуры теплового равновесия:
Количество теплоты необходимое для нагрева 1 кубика льда до температуры плавления:
Количество теплоты необходимое для плавления 1 кубика льда:
Количество теплоты необходимое для нагрева воды полученной из 1 кубика льда до температуры теплового равновесия:
Общее количество теплоты необходимое для преобразования 1 кубика льда в воду с температурой теплового равновесия:
Общее количество теплоты необходимое для преобразования N кубиков льда в воду с температурой теплового равновесия:
Уравнение теплового баланса:
- количество кубиков льда
Расчеты:
((35 °С - 20 °С)(840 Дж / (кг · °С) · 0,2 кг + 4200 Дж / (кг · °С) ·
· 0,3 кг)) / (5 · 10⁻⁶ м³ · 900 кг/м³(2100 Дж / (кг · °С)(0 - (-10 °С)) +
+ 332 000 Дж/кг +4200 Дж / (кг · °С)(20 °С - 0))) = 11
Ответ: 11.