Question

какая масса льда имеющего температуру 0 гр потребуется для охлаждения воды массой 5 кг с температурой 20 гр до 8 гр удельная теплоемкость 4,2 кдж температура плавления льда 330 кдж

Answer 1

Объяснение:

Дано:

$t_0=0^{\circ}C$

$m_2=5$ кг

$t_1=20^{\circ}C$

$t_2=8^{\circ}C$

$c=4200$ Дж\(кг*°С)

$\lambda=330000$ Дж/кг

$m_1-?$

1) Если все количество теплоты, выделившееся при охлаждении воды идет только на плавление льда:  $Q_1=Q_2$

Количество теплоты, выделившееся при охлаждении воды: $Q_1=cm_2(t_1-t_2)$

Количество теплоты, необходимое для плавления льда:  $Q_2=\lambda m_1$

$cm_2(t_1-t_2)=\lambda m_1$

$m_1=\frac{cm_2(t_1-t_2)}{\lambda}=\frac{4200\cdot 5\cdot (20-8)}{330000}\approx 0,764$(кг)$=764$(г)

2) Если количество теплоты, выделившееся при охлаждении воды идет на плавление льда и нагревание полученной воды до температуры $t_2$:

$Q_1=Q_2+Q_3$

Количество теплоты, выделившееся при охлаждении воды: $Q_1=cm_2(t_1-t_2)$

Количество теплоты, необходимое для плавления льда:  $Q_2=\lambda m_1$

Количество теплоты, необходимое для нагревания воды:  $Q_3=c m_1(t_2-t_0)$

$cm_2(t_1-t_2)=\lambda m_1+cm_1(t_2-t_0) \\ \\cm_2(t_1-t_2)=(\lambda+c(t_2-t_0))m_1$

$m_1=\frac{cm_2(t_1-t_2)}{\lambda+c(t_2-t_0)}=\frac{4200\cdot 5\cdot (20-8)}{330000+4200\cdot(8-0)}\approx 0,693$(кг)$=693$(г)