Найдите массу куска льда, когда в сосуд, содержащий 5 кг воды при 10 градусах, положили кусок льда при -40 градусах

Милочка

56

Хорошо, давайте решим данную задачу шаг за шагом, чтобы все было понятно.

1. Определим количество теплоты, которое было передано от воды к льду. Для этого воспользуемся формулой Q = mcΔT, где Q - количество теплоты, m - масса вещества, c - удельная теплоёмкость, ΔT - изменение температуры.

Мы знаем, что для воды c = 4.186 Дж/(г·°C), а ΔT = (10 - (-10)) = 20 градусов.

Таким образом, количество теплоты, переданное от воды к льду, равно:
Q = (5 кг) * (4.186 Дж/(г·°C)) * (20 градусов)
Q = 419 Дж.

2. Теперь найдем количество теплоты, необходимое для охлаждения льда от -40 градусов до -10 градусов. Для этого воспользуемся той же формулой Q = mcΔT.

Удельная теплоёмкость льда равна c = 2.09 Дж/(г·°C), ΔT = (-10 - (-40)) = 30 градусов.

Таким образом, количество теплоты, необходимое для охлаждения льда, равно:
Q = m * c * ΔT
Подставляя известные значения, получаем:
419 Дж = m * (2.09 Дж/(г·°C)) * (30 градусов)

Рассчитаем массу льда:
m = 419 Дж / ((2.09 Дж/(г·°C)) * (30 градусов))
m ≈ 7.98 г.

Итак, масса куска льда составляет около 7.98 грамма.

Это пошаговое решение позволяет нам понять, каким образом мы пришли к ответу и какие физические законы использовали.