У 250 г води за температури 15 °С вкинули грудочку мокрого снігу масою 20 г. Теплова рівновага встановилася за температури 10 °С. Скільки води було у снігові?
Ответы
Ответ:
Для розв'язання задачі використаємо закон збереження енергії:
Qснігу + Qводи = 0
де Qснігу - теплова енергія, яку виділив сніг при таненні, Qводи - теплова енергія, яку поглинула вода при нагріванні з 15 °С до 10 °С.
Теплову енергію, яку виділив сніг при таненні, можна обчислити за формулою:
Qснігу = mснігу * Lтанення
де mснігу - маса снігу, Lтанення - теплота танення льоду, яка дорівнює 334 кДж/кг.
Qснігу = 20 г * 334 кДж/кг = 6680 Дж
Теплову енергію, яку поглинула вода при нагріванні з 15 °С до 10 °С, можна обчислити за формулою:
Qводи = mводи * cводи * ΔT
де mводи - маса води, cводи - специфічна теплоємність води, яка дорівнює 4,18 Дж/(г·°С), ΔT - зміна температури води.
Знаходимо ΔT:
ΔT = 15 °С - 10 °С = 5 °С
Підставляємо дані і обчислюємо Qводи:
Qводи = mводи * 4,18 Дж/(г·°С) * 5 °С = 20 г * 4,18 Дж/(г·°С) * 5 °С = 418 Дж
Підставляємо значення Qснігу і Qводи в рівняння збереження енергії:
6680 Дж + 418 Дж = 0
Отримуємо, що маса води у снігові дорівнює:
mводи = -6680 Дж / (4,18 Дж/(г·°С) * 5 °С) = 318,2 г
Отже, у снігові було 318,2 г води.