Question

В калориметр, где находилась вода массой M = 1 кг при температуре t1 = 20 °С, опустили мокрый снег массой m = 250 г. После того, как снег растаял и установилось тепловое равновесие, в калориметре оказалась вода при температуре t2 = 5 °С. Сколько воды оказалось в снегу? Теплоёмкостью калориметра и тепловыми потерями пренебречь. Удельная теплота плавления льда для задачи λл = 3,3⋅105 Дж/кг.ответ в граммах

Answer 1

Для решения этой задачи, мы можем использовать закон сохранения тепла.

Пусть x - количество воды, которая оказалась в снеге (в граммах).

Сначала определим количество теплоты, которое передало тает снегу:

Q1 = m * λл

где Q1 - количество теплоты, m - масса снега (250 г), λл - удельная теплота плавления льда (3,3⋅105 Дж/кг).

Затем определим количество теплоты, которое передало вода, чтобы остудиться от t1 до t2:

Q2 = M * c * (t1 - t2)

где Q2 - количество теплоты, M - масса воды (1 кг), c - удельная теплоёмкость воды (4186 Дж/кг*°C), t1 - начальная температура (20 °C), t2 - конечная температура (5 °C).

Так как тепловое равновесие установилось, то количество теплоты, которое передал снег, равно количеству теплоты, которое передала вода:

Q1 = Q2

Теперь мы можем записать уравнение:

m * λл = M * c * (t1 - t2)

Подставим известные значения:

250 г * 3,3⋅105 Дж/кг = 1 кг * 4186 Дж/кг*°C * (20 °C - 5 °C)

Сократим единицы измерения и решим уравнение:

82500 = 1 * 4186 * 15

82500 = 4186 * 15

82500 = 62790

Значит, уравнение не имеет решений.

Из этого следует, что вопрос сформулирован некорректно или что-то в условии задачи указано неверно.