Сколько кубиков льда было брошено в термос, если начальная температура чая была 99°, температура льда 0°
Сколько кубиков льда было брошено в термос, если начальная температура чая была 99°, температура льда 0° и они полностью растаяли, а в конечном итоге осталось 275 граммов холодного чая? Масса одного кубика льда составляет 25 граммов, а удельная теплоемкость чая равна удельной теплоемкости воды (4200 кДж/кг·°C). Предположим, что теплоемкостью термоса и теплообменом с окружающей средой можно пренебречь. Ответ дайте в целых числах, округлив его до ближайшего значения.
Ляля 6
Для решения этой задачи, нам необходимо найти количество кубиков льда, которые были брошены в термос. Давайте выполним несколько шагов, чтобы прийти к ответу.Шаг 1: Находим теплоту, переданную от чая льду до его полного плавления.
Теплота, переданная от чая льду до его полного плавления равна:
Q = m * c * ΔT,
где Q - теплота, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость, ΔT - изменение температуры.
Масса вещества (m) равна массе чая, так как весь чай полностью растаял.
m = 275 г.
Из условия задачи указано, что удельная теплоемкость чая равна удельной теплоемкости воды (4200 кДж/кг·°C).
c = 4200 Дж/кг·°C.
ΔT - изменение температуры.
Начальная температура чая (T1) равна 99°C, а температура льда (T2) равна 0°C.
ΔT = T1 - T2,
ΔT = 99°C - 0°C,
ΔT = 99°C.
Теперь мы можем найти теплоту, переданную от чая льду до его полного плавления.
Q = m * c * ΔT,
Q = 275 г * 4200 Дж/кг·°C * 99°C.
Шаг 2: Находим количество кубиков льда.
Масса одного кубика льда равна 25 г.
Масса всего льда (M) равна массе одного кубика льда, умноженной на количество кубиков льда (n).
M = 25 г * n.
Теплота, переданная от чая льду до его полного плавления, должна равняться теплоте плавления льда, которая вычисляется по формуле:
Q = M * L,
где L - теплота плавления льда, равная 334 кДж/кг.
Таким образом, у нас есть следующее уравнение:
275 г * 4200 Дж/кг·°C * 99°C = (25 г * n) * 334 кДж/кг.
Шаг 3: Решаем уравнение относительно n.
Приводим единицы измерения кг к г.
275 г * 4200 Дж/г·°C * 99°C = (25 г * n) * 334 кДж/г.
Упрощаем уравнение, деля обе части на 25 г.
(275 г * 4200 Дж/°C * 99°C) / 25 г = n * 334 кДж.
Выполняем рассчеты:
n = [(275 * 4200 * 99) / 334] кубиков.
n ≈ 878 кубиков.
Итак, в термос было брошено около 878 кубиков льда.