Масса воды: кг.
Начальная температура воды: .
Начальная температура железа: .
Конечная температура: .
Найти нужно массу железа: - ?
1. Теплота, полученная необходимая для нагревания воды от до
, равна теплоте, полученной с остывания железа от
до
. То есть:
.
2. Теплота нагревания воды: , где
Дж/(кг · °С) - удельная теплоёмкость воды.
3. Теплота остывания железа: , где
Дж/(кг · °С) - удельная теплоёмкость железа.
4. Объединяем (1) - (3): .
5. Выразим массу железа из (4): .
(кг).
( от первоначальной массы льда отнимем массу оставшегося, это и будет масса расплавившегося льда) . По уравнению теплового баланса: Q1+Q2=0
(Q1-количество теплоты, отданное медным телом, при его остывании от70град до 0. Q2- количество теплоты полученное льдом, для плавления массы m1).
Q1=c*m2( t - t2) ( t=0, t2=70, c-удельная теплоемкость меди =380Дж / кг*град.) .
Q2= лямбда*m1= лямбда ( m - 2,8) , подставим в уравнение теплового баланса и
решим относительно m. c*m2( t - t2) + лямбда*( m-2,8)=0 ( лямбда- удельная теплота плавления льда) . m=( лямбда*2,8 - с*m2( t - t2)) / лямбда. m=2,99345кг.