Какая будет температура напитка после полного плавления всего льда, если в 200 мл стакан с кофе температурой

Юпитер

55

Для решения этой задачи, нам понадобятся знания о теплоте слияния и теплоте замерзания воды, а также о тепловом равновесии.

Во-первых, давайте посчитаем количество теплоты, которое нужно передать кусочку льда, чтобы он полностью растаял.

Теплота слияния воды (L) равна 334 Дж/г. Имея массу 20 г, кусочек льда нуждается в L x m = 334 Дж/г x 20 г = 6680 Дж теплоты, чтобы растаять полностью.

Далее, давайте рассмотрим количество теплоты, которое нужно отнять у стакана с кофе, чтобы остудить его и перейти в твердое состояние.

Теплота замерзания воды также равна 334 Дж/г, поэтому будет нужно L x m = 334 Дж/г x 20 г = 6680 Дж теплоты, чтобы остудить стакан с кофе до температуры замерзания.

Теперь мы знаем, что количество теплоты, которое нужно отнять у стакана с кофе полностью покрывает количество теплоты, которое нужно передать кусочку льда, чтобы он растаял. Это позволяет нам считать, что после полного плавления льда весь тепловой эффект (теплота) отдается стакану с кофе.

Чтобы найти конечную температуру напитка (T), мы можем использовать формулу теплоемкости:

Q = m x c x ΔT,

где Q - количество теплоты, m - масса, c - теплоемкость, а ΔT - изменение температуры.

У нас есть масса стакана с кофе (200 г) и его начальная температура (20 °C). Наша цель - найти конечную температуру напитка.

Temos um cubo de gelo e misturamos ele com água quente em um recipiente isolado, o que podemos dizer sobre o equilíbrio térmico?