Question

В лёд, имеющий массу 10 г и температуру -6°С, помещают прогретый в кипящей воде медный шарик массой 99 г. Сколько льда растает? Считать, что вся энергия, выделяющаяся при охлаждении шарика, расходуется на плавление льда

Answer 1

Добрый день! Для решения данной задачи вам понадобятся знания о теплообмене и изменении агрегатных состояний вещества.

Для начала, нам необходимо вычислить количество переданного тепла от горячего медного шарика к льду.

Для этого воспользуемся формулой:
Q = m * c * ΔT,
где Q – количество тепла, m – масса вещества, c – удельная теплоёмкость вещества, ΔT – изменение температуры.

Удельная теплоёмкость меди составляет около 0,39 Дж/(г * °C), а удельная теплота плавления льда равна 334 Дж/г.

1. Рассчитаем количество тепла, которое выделяется при охлаждении медного шарика.
Q1 = m1 * c1 * ΔT1,
где m1 = 99 г – масса шарика, ΔT1 = 6 °C – изменение температуры шарика.

Q1 = 99 г * 0,39 Дж/(г * °C) * 6 °C = 231,66 Дж

2. Тепло, выделяющееся при охлаждении шарика, расходуется на плавление льда, поэтому такое же количество тепла нужно, чтобы расплавить x г льда. Значит, количество тепла, необходимое для плавления льда, должно быть равно Q1.

Q2 = m2 * L,
где m2 – масса льда, L – удельная теплота плавления льда.

Q2 = x г * 334 Дж/г = 231,66 Дж

Теперь мы можем выразить x:
x = Q2 / 334 Дж/г

x = 231,66 Дж / 334 Дж/г = 0,693 г

Таким образом, растает около 0,693 г льда.