При постановке железной гири массой 100 г на поверхность льда при температуре 0 градусов, гиря охладилась до
При постановке железной гири массой 100 г на поверхность льда при температуре 0 градусов, гиря охладилась до той же температуры, а лед массой 30 г расплавился. Необходимо определить начальную температуру t0 гири. Известно, что удельная теплоемкость железа cж = 460 Дж/(кг.
Yahont_2531 54
Для решения этой задачи нужно использовать закон сохранения теплоты. Давайте разобьём задачу на несколько шагов и определим начальную температуру \( t_0 \) гири.1. Сначала посчитаем теплоту, которая перешла от гири в лёд. Эту теплоту можно вычислить по формуле:
\[ Q_1 = m_1 \cdot c_1 \cdot (t_1 - t_0) \]
где \( Q_1 \) - теплота, \( m_1 \) - масса гири (100 г), \( c_1 \) - удельная теплоемкость железа (460 Дж/(кг·°C)), \( t_1 \) - конечная температура (0°C), \( t_0 \) - начальная температура.
2. Затем посчитаем теплоту, необходимую для плавления льда. Эту теплоту можно вычислить по формуле:
\[ Q_2 = m_2 \cdot L \]
где \( Q_2 \) - теплота, \( m_2 \) - масса таящегося льда (30 г), \( L \) - удельная теплота плавления льда (333 кДж/кг).
3. Поскольку теплота, перешедшая от гири в лёд, равна теплоте, потраченной на плавление льда, можем записать уравнение:
\[ Q_1 = Q_2 \]
\[ m_1 \cdot c_1 \cdot (t_1 - t_0) = m_2 \cdot L \]
Подставим известные значения и найдём начальную температуру \( t_0 \):
\[ 100 \cdot 0.46 \cdot (0 - t_0) = 30 \cdot 333 \]
\[ -46t_0 = 9990 \]
\[ t_0 = \frac{9990}{-46} \]
\[ t_0 \approx -217.17 \, \text{°C} \]
Таким образом, начальная температура гири составляет примерно -217.17 °C. Отметим, что эта температура ниже абсолютного нуля (-273.15 °C), что является физически невозможным значением. Поэтому, скорее всего, в данной задаче была допущена ошибка или опечатка.