Какова будет масса остатка льда в термосе после достижения теплового равновесия, если внутри термоса находился кусок

Тема вопроса: Тепловое равновесие и масса остатка льда в термосе

Разъяснение:

Тепловое равновесие является состоянием, когда нет более обмена теплом между системами с разными температурами. В данной задаче рассматривается термос, внутри которого содержится кусок льда и вода. После достижения теплового равновесия, температура системы будет одинаковой.

Чтобы решить задачу, нужно использовать понятие теплоты слияния. При переходе вещества из одной фазы в другую с определенной температурой происходит выделение или поглощение определенного количества тепла.

1. Определим количество теплоты, которое потребуется для нагревания 400 г льда от температуры плавления (0 градусов) до температуры 50 градусов Цельсия. Используем формулу: Q = m * c * ΔT, где Q - теплота, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость, ΔT - изменение температуры.

Q1 = 400 г * 2.09 Дж/г·°C * (50 градусов - 0 градусов) = 41 800 Дж.

2. Определим количество теплоты, которое потребуется для нагревания 220 г воды от температуры 50 градусов до температуры плавления (0 градусов Цельсия). Используем ту же формулу:

Q2 = 220 г * 4.18 Дж/г·°C * (50 градусов - 0 градусов) = 46 180 Дж.

3. Общее количество теплоты, которое достигнет система после достижения теплового равновесия, равно сумме Q1 и Q2: Qобщ = Q1 + Q2 = 41 800 Дж + 46 180 Дж = 88 980 Дж.

4. Это количество теплоты будет передаваться от системы с горячей водой к системе с льдом. Поскольку температура достигнет температуры плавления льда, остаток льда в термосе останется неизменным.

Дополнительный материал:
Укажите массу остатка льда в термосе после достижения теплового равновесия, если внутри термоса находился кусок льда массой 400 г и вода массой 220 г, при начальной температуре 50 градусов.

Совет:
При решении задач этого типа важно правильно определить все необходимые величины и правильно использовать соответствующие формулы. Также внимательно читайте условие задачи и следите за единицами измерения.

Ещё задача:
Что произойдет с остатком льда в термосе, если масса воды изменится с 220 г на 320 г, а масса льда останется такой же? Укажите новую массу остатка льда.