Какова масса льда в сосуде до нагревания, если для нагревания сосуда и льда с температуры t1= -3°С до t2 = -1°С

Радио

57

Для решения данной задачи, мы можем использовать закон сохранения энергии теплоты. Рассмотрим пошаговое решение.

1. Определим количество теплоты, необходимое для нагревания сосуда и льда от температуры t1 до t2. Обозначим это количество теплоты как Q1. Используем формулу:
\[Q1 = C \cdot (t2 - t1)\]
Подставим известные значения:
\[Q1 = 600 \cdot (-1 - (-3)) = 600 \cdot 2 = 1200 Дж\]

2. Теперь определим количество теплоты, необходимое для нагревания от t3 до t4. Обозначим его как Q2. Мы знаем, что это количество теплоты составляет 20 раз больше, чем Q1:
\[Q2 = 20 \cdot Q1 = 20 \cdot 1200 = 24000 Дж\]

3. Сумма теплоты, необходимой для нагревания, равна сумме Q1 и Q2. Обозначим эту общую сумму теплоты как Q.
\[Q = Q1 + Q2 = 1200 + 24000 = 25200 Дж\]

4. Разберемся с единицами измерения. Каждый килограмм льда требует количества теплоты, равного 334 кДж для плавления. Следовательно, масса льда, которая будет в сосуде до нагревания, может быть найдена с помощью следующего соотношения:
\[m = \frac{Q}{334000}\]
где m - масса льда в граммах.

5. Подставим известное значение Q и рассчитаем массу льда:
\[m = \frac{25200}{334000} = 0.075 \, \text{г}\]

Таким образом, масса льда в сосуде до нагревания составляет 0.075 грамма.