Какова масса льда в термосе после установления теплового равновесия, если кусок массой 400 гр помещен в термос с водой

Предмет вопроса: Теплообмен и изменение фазы вещества

Объяснение: Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения энергии. Когда лед тает в термосе и достигает теплового равновесия с водой, количество теплоты, переданное от воды к льду, должно быть равно количеству теплоты, которое принимает лед, чтобы растаять.

Сначала рассмотрим потерю или передачу теплоты от воды к льду. Мы можем использовать формулу Q = mcΔT, где Q - количество теплоты, m - масса вещества, c - удельная теплоёмкость вещества, ΔT - изменение температуры.

Учитывая, что лед находится при температуре 0 градусов и вода при начальной температуре 50 градусов, разница в температуре равна 50 градусов. Теплоемкость льда составляет 2.09 Дж/г·°C, а теплоемкость воды составляет 4.18 Дж/г·°C.

Теперь мы можем найти количество теплоты, переданное от воды к льду, используя формулу Q = mcΔT. Зная массу воды и льда, а также их удельные теплоемкости, мы можем рассчитать потерю теплоты от воды и приравнять к количеству теплоты, которое принимает лед, чтобы растаять. Решив уравнение относительно массы льда, мы найдем искомый ответ.

Например:

В данной задаче у нас есть лед массой 400 гр и вода массой 220 гр. Вода изначально имеет температуру 50 градусов, а лед - 0 градусов. Нам необходимо найти массу растаявшего льда.

Совет:

Для понимания данной задачи рекомендуется изучить понятия теплообмена и изменения фазы вещества. Отметьте, что в данной задаче мы игнорируем теплоемкость термоса и теплообмен с окружающей средой. Проверьте единицы измерения и обратите внимание на знаки в формулах.

Задание для закрепления:

Какую массу льда необходимо добавить к 1 кг воды при температуре 80 градусов Цельсия, чтобы достичь теплового равновесия при 0 градусов Цельсия? Удельная теплоемкость льда: 2.09 Дж/г·°C, удельная теплоемкость воды: 4.18 Дж/г·°C.