2. Какое количество теплоты потребуется для плавления куска железа массой 500 г, взятого при температуре 20 С? 3. Какое количество теплоты потребуется для плавления 20 т серого чугуна, нагретого до температуры 1000 С?
4. Сколько энергии выделится при кристаллизации медной пластинки массой 600 г, если она находится при температуре плавления?
5. Сколько энергии необходимо для кристаллизации куска серебра массой 14 кг, взятого при температуре 1100 С?
Тогда вода в сосуде, при охлаждении отдает количество теплоты Q₁:
Тут:
с₁ - удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·К)
m₁ - масса воды 1 кг (1л - 1кг)
T₀ - начальная температура воды 10°С
T₁ - конечная температура воды и льда 0°С
Лед принял количество теплоты Q₂ :
Где:
с₂ - удельная теплоемкость льда 2060 Дж/(кг·К)
m₂ - начальная масса льда
T₂ - начальная температура льда -20°С
T₁ - конечная температура воды и льда 0°С
m₃ - масса растаявшего льда.
λ - удельная теплота плавления льда 334*10³ Дж/кг
При этом:
Составляем уравнение теплового баланса, приравниваем Q₁ и Q₂. При этом, согласно (3) выражаем m₃ через m₂
Теперь из 4 выражаем m₂:
Подставляя в (5) числовые значения, получаем:
ответ: Исходная масса льда 0,201 кг=201 г.