Так как плотность воды ρ=1000 кг/м³, то масса воды в ведре m1=1000 кг*0,008 м³=8 кг. Пусть m2 - масса кипятка, который необходимо долить в ведро. При добавлении кипятка он охладится от 100°с до 20°С и при этом передаст находящейся в ведре воде количество теплоты Q=c*m2*(100°C-20°C), где c=4200 Дж/(кг*К) - удельная теплоёмкость воды. Отсюда Q=4200*m2*80=336000*m2 Дж. Это количество теплоты пойдёт на нагрев имеющейся в ведре воды до 20°С. Но Q=c*m1*(20°C-12°C)=4200*8*8=268800 Дж. Отсюда получаем уравнение 336000*m2=268800, решая которое, находим m2=268800/336000=0,8 кг.
Для начала найдем сколько тепла может забрать лед и сколько может отдать вода. Qл=Cл*Мл*дТл=2100*0.2*20=8400 Дж, столько тепла лед заберет пока нагреется до 0 градусов Теплоемкость плавления льда равна 335 000 Дж/кг Qп=335 000*0.2=67 000 Дж
Qв=Cв*Мв*дТв=4200*0.5*10=21 000 Дж, столько тепла вода может отдать при охлаждении до 0 градусов.
Так, как для плавления льду требуется гораздо больше тепла, чем ему может отдать вода, часть льда растает, а часть будет находится в состоянии равновесия в остывшей до 0 градусов воде. Температура в сосуде будет 0 градусов.
ответ: 0,8 кг.
Объяснение:
Так как плотность воды ρ=1000 кг/м³, то масса воды в ведре m1=1000 кг*0,008 м³=8 кг. Пусть m2 - масса кипятка, который необходимо долить в ведро. При добавлении кипятка он охладится от 100°с до 20°С и при этом передаст находящейся в ведре воде количество теплоты Q=c*m2*(100°C-20°C), где c=4200 Дж/(кг*К) - удельная теплоёмкость воды. Отсюда Q=4200*m2*80=336000*m2 Дж. Это количество теплоты пойдёт на нагрев имеющейся в ведре воды до 20°С. Но Q=c*m1*(20°C-12°C)=4200*8*8=268800 Дж. Отсюда получаем уравнение 336000*m2=268800, решая которое, находим m2=268800/336000=0,8 кг.