Решение. Определим энергию которая необходима для плавления льда взятого при температуре плавления: Qл = m1∙λ (1).λ = 33∙104 Дж/кг. Qл = 16,5∙104 Дж. Определим количество теплоты которая выделится при остывании воды от 80 0С до 0 0С: Qв = с∙m2∙(t2 – t1) (2).с = 4200 Дж/кг∙0С. Qв = -3,36∙104 Дж. Количество теплоты которое выделится при остывании воды от 80 0С до 0 0С меньше чем энергия которая необходима для плавления льда взятого при температуре плавления. Часть льда расплавится, часть останется в твердом состоянии. Энергия которая выделится при остывании воды пойдет на плавление части льда. Определим массу льда который расплавится:QB=m⋅λ, m=QBλ.m = 0,102 кг.
Объяснение:
Дано:
m₁ = 100 г = 0,100 кг
с₁ = 880 Дж/(кг·°С) - удельная теплоемкость алюминия
m₂ = 100 г = 0,100 кг
c₂ = 4200 Дж/(кг·°С) - удельная теплоемкость воды
t₁ = t₂ = 20°C
m₃ = 146 г = 0,146 кг
t₃ = 80°C
t = 27°C
c₃ - ?
1)
Нагревается калориметр:
Q₁ = c₁·m₁·(t-t₁) = 880·0,100·(27 - 20) = 616 Дж
2)
Нагревается вода:
Q₂ = c₂·m₂·(t-t₂) = 4200·0,100·(27 - 20) = 2940 Дж
3)
Остывает брусок:
Q₃ = c₃·m₃·(t₃-t) = с₃·0,146·(80 - 27) = 7,74·с₃ Дж
4)
Составим уравнение:
Q₃ = Q₁ + Q₂
7,74·с₃ = 616 + 2940
c₃ = (616 + 2940) / 7,74 ≈ 460 Дж/(кг·°С)
Брусок стальной.