Какую долю массы льда растает при введении в систему 744385 Дж тепла, если медный калориметр имеет теплоемкость 38,5

  • 65
Какую долю массы льда растает при введении в систему 744385 Дж тепла, если медный калориметр имеет теплоемкость 38,5 Дж/°С, а лед имеет массу 4 кг и общую температуру -10 °С?
Арсен_4848
40
Для решения этой задачи, для начала, требуется определить количество тепла, необходимого для плавления всего льда.

Для этого воспользуемся формулой:

\[ Q = m \cdot L \]

где \( Q \) - количество тепла, \( m \) - масса вещества, \( L \) - удельная теплота плавления.

Удельная теплота плавления льда составляет 334 кДж/кг.

Теперь, найдем количество тепла, необходимое для плавления 4 кг льда:

\[ Q = 4 \times 334 \]

\[ Q = 1336 \, \text{кДж} \]

Теперь, вычитаем это количество тепла из общего количества тепла:

\[ Q_{\text{остаток}} = 744385 - 1336 \]

\[ Q_{\text{остаток}} = 742049 \, \text{Дж} \]

Теперь у нас есть количество тепла, которое осталось после плавления льда.

Чтобы найти долю массы льда, которая растает, введем понятие теплоемкости:

\[ C = mC_m \]

где \( C \) - теплоемкость, \( m \) - масса вещества, \( C_m \) - удельная теплоемкость.

Теперь найдем теплоемкость калориметра:

\[ C_{\text{кало}} = 38.5 \times 1 \]

\[ C_{\text{кало}} = 38.5 \, \text{Дж/°С} \]

Далее, воспользуемся формулой:

\[ Q_{\text{остаток}} = mT \]

где \( m \) - масса вещества, \( T \) - изменение температуры.

\[ Q_{\text{остаток}} = m \times C \times \Delta T \]

\[ 742049 = (4) \times (38.5) \times \Delta T \]

Теперь найдем изменение температуры:

\[ \Delta T = \frac{742049}{4 \times 38.5} \]

\[ \Delta T = \frac{742049}{154} \]

\[ \Delta T \approx 4816.38 \, \text{°С} \]

То есть, температура льда должна измениться на 4816.38 градусов Цельсия.

Теперь, чтобы найти долю массы льда, которая растает, мы должны вычислить это изменение температуры в процентах от полного изменения температуры льда.

\[ \text{Доля массы льда} = \frac{\Delta T}{\text{полное изменение температуры}} \times 100 \]

\[ \text{Доля массы льда} = \frac{4816.38}{\Delta T_{\text{полное}}} \times 100 \]

То есть, доля массы льда, которая растает, будет зависеть от полного изменения температуры льда. Отсутствуют данные о начальной температуре льда, поэтому невозможно точно определить этот процент. Если предоставить эти данные, я смогу дать более точный ответ.