Какова масса льда, который был положен в калориметр с водой массой 1,5 кг при температуре 30 °С, если после полного

Тема: Расчёт массы льда в калориметре

Разъяснение: Чтобы решить эту задачу, мы должны использовать закон сохранения энергии. Количество теплоты, выделяющееся при плавлении льда, равно количеству теплоты, поглощаемому водой и льдом. Мы можем использовать формулу:

𝑚_воды * 𝑐_воды * (𝑇_конечная - 𝑇_начальная) = 𝑚_льда * 𝐿 (1)

где:
𝑚_воды - масса воды,
𝑚_льда - масса льда,
𝑇_конечная - конечная температура воды (0 °C),
𝑇_начальная - начальная температура воды (30 °C),
𝑐_воды - удельная теплоемкость воды,
𝐿 - удельная теплота плавления льда.

Известные значения:
𝑚_воды = 1,5 кг,
𝑇_начальная = 30 °C,
𝑇_конечная = 0 °C,
𝑐_воды = 4200 Дж/(кг·°С),
𝐿 = 330 кДж/кг = 330 000 Дж/кг.

Мы можем использовать эту информацию, чтобы найти массу льда (𝑚_льда). Подставим известные значения в уравнение (1):

1,5 * 4200 * (0 - 30) = 𝑚_льда * 330 000

Далее, решим уравнение, найдя неизвестную массу льда (𝑚_льда):

-63,000 = 𝑚_льда * 330,000

𝑚_льда = -63,000 / 330,000
≈ -0,19 кг

Ответ: Масса льда, который был положен в калориметр, составляет около 0,19 кг. Однако, так как масса не может быть отрицательной, возникает ошибка в данной задаче. Вероятно, была допущена ошибка при подстановке значений или в постановке самой задачи.

Совет: При решении подобных задач, внимательно следите за подстановкой значений и убедитесь, что параметры задачи соответствуют реальным физическим условиям. В данном случае, необходимо проверить правильность данных и уточнить условия задачи, так как полученный результат нереалистичен.

Закрепляющее упражнение: Решите предыдущую задачу с правильными условиями: Какова масса льда, который был положен в калориметр с водой массой 1,5 кг при температуре 30 °С, если после полного растворения льда температура воды стала 0 °С? Удельная теплоемкость воды составляет 4200 Дж/(кг·°С), удельная теплоемкость льда - 2100 Дж/(кг·°С), а удельная теплота плавления льда - 330 кДж/кг. Ответите в граммах, округлив до целого числа.