У герметично закритому посудині, що містить воду, плаває шматок льоду вагою m=0,1 кг, в який вмерзла дрібка вагою

Суть вопроса: Расчет количества теплоты для плавления льда

Пояснение:
Для решения данной задачи необходимо учесть несколько факторов. Первым шагом следует рассчитать массу дроби, включенной в лед, и массу свинца, которая необходима для погружения дроби.

Масса дроби: m1 = 5 г = 0.005 кг
Масса плавающего в леду свинца: m2

Tеперь нужно определить объем дроби и объем свинца:

Объем дроби: V1 = m1 / плотность льда
Объем свинца: V2 = m2 / плотность свинца

После этого мы рассчитываем массу воды, которую нужно нагреть до температуры плавления льда.

Масса воды: m3 = (m - m2) = (0.1 - m2) кг

Теперь мы можем рассчитать количество теплоты, необходимое для нагрева массы vоды m3 до температуры плавления льда (0 °C). Формула для расчета использует удельную теплоемкость жидкости.

Q = m3 * c * ΔT

где c - удельная теплоемкость воды (4.18 kJ/kг/°C), ΔT - разность температур. Так как нагреваем воду до 0 °C, ΔT = 0 - T.

Такое количество теплоты сразу же будет поглощено плавлением исходного льда, находящегося в посудине. Поэтому такое же количество теплоты должно быть обеспечено плавлением одного килограмма воды.

Следовательно, общее количество теплоты, необходимое для плавления дроби, составляет:
Q = Q + m3 * λ

где λ - теплота плавления льда (3.3 * 10^5 Дж/кг).

Например:
Нам дано, что масса дроби (включенной в лед) составляет 5 г, а масса льда составляет 0,1 кг. Нам нужно рассчитать количество теплоты, необходимое для плавления дроби.

Совет:
Решая подобные задачи, необходимо внимательно следить за единицами измерения и конвертировать их, если это необходимо. Также стоит помнить, что плавление происходит при постоянной температуре, поэтому теплота, необходимая для нагрева воды до этой температуры, также будет использована для плавления льда.

Закрепляющее упражнение:
Если дробь была изготовлена из свинца, масса которого равна 10 г, какое количество теплоты будет необходимо для плавления дроби в этом случае?