Яке максимальне число кілограмів льоду, взятого з температури -10 °C, можна розтопити, наносячи на нього свинець масою

Тема: Тепловая передача и изменение температуры

Объяснение:
Для решения этой задачи нам понадобится знание о тепловой передаче и изменении температуры тела. Когда свинец наносится на лед, он начинает поглощать тепло от льда, пока не достигнет температуры плавления свинца. Этот процесс можно описать с помощью формулы:

Q = m * c * ΔT,

где Q - количество теплоты, переданное телу, m - масса тела, c - удельная теплоемкость тела, ΔT - изменение температуры.

В нашем случае, мы хотим узнать максимальную массу льда, которую можно растопить, используя 100 г свинца. Таким образом, мы должны найти массу льда, при которой переданное тепло (Q) будет достаточным для растопления данной массы.

Масса свинца: m_свинца = 100 г = 0.1 кг
Удельная теплоемкость свинца: c_свинца = 332400 Дж/кг
Удельная теплоемкость льда: c_льда = 24300 Дж/кг
Температура плавления свинца: ΔT_свинца = 0 °C

Теперь мы можем использовать формулу, чтобы найти массу льда (m_льда):

Q_свинца = Q_льда

m_свинца * c_свинца * ΔT_свинца = m_льда * c_льда * ΔT_льда

m_льда = (m_свинца * c_свинца * ΔT_свинца) / (c_льда * ΔT_льда)

Подставим значения и рассчитаем:

m_льда = (0.1 кг * 332400 Дж/кг * 0 °C) / (24300 Дж/кг * 10 °C)

m_льда = 0.136 кг

Таким образом, максимальную массу льда, которую можно растопить, нанося на него 100 г свинца, составляет 0.136 кг.

Совет:
Для более легкого понимания и запоминания формулы и принципа решения подобной задачи, рекомендуется почитать о тепловом равновесии и изменении температуры в различных телах. Также полезно знать значения удельной теплоемкости и температуры плавления различных веществ.

Упражнение:
Сколько теплоты (в Дж) будет передано из железного котла массой 2 кг, находящегося при температуре 80°C, воде массой 5 кг при температуре 10°C? Удельная теплоемкость железа равна 460 Дж/кг·°C, удельная теплоемкость воды - 4200 Дж/кг·°C.