Сколько массы льда следует добавить в медный сосуд массой 500 г, чтобы получить конечную температуру содержимого сосуда

Суть вопроса: Тепловой обмен при смешении веществ

Инструкция: Для решения данной задачи мы можем использовать закон сохранения энергии и уравнение теплообмена. Уравнение теплообмена выглядит следующим образом:

Q = m1 * c1 * ΔT1 + m2 * c2 * ΔT2,

где Q - теплообмен, m1 и m2 - массы веществ, c1 и c2 - удельные теплоемкости веществ, ΔT1 и ΔT2 - изменение температуры веществ.

В данной задаче нам нужно найти массу льда, которую следует добавить в медный сосуд. Пусть масса льда, которую нужно добавить, равна m3. Тогда уравнение теплообмена может быть записано следующим образом:

0 = (500 г + m3) * 380 Дж/(кг⋅∘C) * (-5 ∘C - 40 ∘C) + 100 г * 4200 Дж/(кг⋅∘C) * (-5 ∘C - (-30) ∘C) + m3 * 2100 Дж/(кг⋅∘C) * (-5 ∘C - (-30) ∘C).

Мы можем решить это уравнение и найти значение m3, которое будет ответом на задачу. Ответ следует предоставить в килограммах, округлив до сотых.

Доп. материал:

Задача: Сколько массы льда следует добавить в медный сосуд массой 500 г, чтобы получить конечную температуру содержимого сосуда равной -5 ∘C?

Совет: При решении задач по тепловому обмену обязательно используйте правильные значения удельной теплоемкости для каждого вещества. Также обратите внимание на знаки температуры и дбайте об их правильном использовании в уравнении теплообмена.

Задание для закрепления: В медный сосуд массой 300 г добавляют 50 г льда при температуре -10 ∘C. Какая будет конечная температура содержимого сосуда, если исходная температура составляет 20 ∘C? Удельная теплоемкость меди равна 380 Дж/(кг⋅∘C), удельная теплоемкость льда составляет 2100 Дж/(кг⋅∘C).