Какое количество льда было добавлено в сосуд, содержащий 250 г воды при температуре 10 градусов и нормальном

Тема занятия: Решение задачи о добавлении льда в сосуд с водой

Пояснение: Чтобы решить данную задачу, нам нужно использовать формулу теплового равновесия:

m1 * c1 * ΔT1 + m2 * c2 * ΔT2 = 0,

где m1 и m2 - массы тел (в данном случае вода и лед), c1 и c2 - удельные теплоемкости воды и льда, ΔT1 и ΔT2 - изменения температур.

Удельная теплоемкость воды равна 4,18 Дж/(г * °C), а удельная теплоемкость льда равна 2,09 Дж/(г * °C).

Также необходимо учесть, что при переходе льда в воду и воды в лед осуществляется обмен теплом без изменения температуры.

Решение: Выражаем массу льда (m2) через массу воды (m1) и используем формулу теплового равновесия:

m2 = (m1 * c1 * ΔT1) / (c2 * ΔT2).

Подставляем известные значения:

m2 = (250 г * 4,18 Дж/(г * °C) * (10 °C - (-4 °C))) / (2,09 Дж/(г * °C) * (0 °C - (-50 °C))).

Выполняем вычисления:

m2 = (250 г * 4,18 Дж/(г * °C) * 14 °C) / (2,09 Дж/(г * °C) * 50 °C).

m2 = (1169 Дж) / (104,5 Дж).

m2 ≈ 11,18 г.

Таким образом, было добавлено около 11,18 г льда в сосуд с водой.

Совет: Для лучшего понимания задачи, необходимо хорошо разобраться в понятии теплового равновесия и удельной теплоемкости различных веществ.

Задание: Определите, какое количество льда необходимо добавить в сосуд с 500 г воды при температуре 30 градусов и нормальном атмосферном давлении, чтобы достичь температуры смеси 0 градусов, если лед был охлажден до -10 градусов. (Удельная теплоемкость воды - 4,18 Дж/(г * °C), удельная теплоемкость льда - 2,09 Дж/(г * °C)).