рассмотрим общий случай, когда и стакан участвует в теплообмене.
1) количество тепла отданное стаканом Q1=c1m1(50-30); c1- удельная теплоемкость стекла.
2) количество тепла отданное водой
Q2= c2m2(50-30)
3) количество тепла израсходованое льдом на плавление Q3=л*m3(л=330000 Дж /кг)
4) количество тепла полученное льдом после плавления на нагрев от 0 до 30
Q4=c2m3(30-0);
Уравнение теплового баланса :
Q1+Q2=Q3+Q4
m3=(c1m1(50-30)+c2m2(50-30))/(л+30с2)
если не учитывать теплообмен стакана,то уравнение теплового баланса примет вид: Q2=Q3+Q4
m3=c2m2(50-30)/(л+30с2)=4200*0,2*20/(330000 +30*4200)=16800/456000=0,037 кг или масса льда 37 г.
Подробнее - на -
Дано:
V=1 л
t1=20 °C
t2=100 °C
p (воды)=1 кг/литр
с=4200Дж/кг*°C
r=2300000Дж/кг
Найти Q=?
Решение
1) Рассчитаем количество теплоты, затраченное на нагревание воды от t1=20 °C до кипения воды t2=100 °C
Q1=c*m*( t2 - t1), где
c -удельная теплоемкость воды,
m- масса воды m =p*V=1*1=1 кг
Q1=4200*1*( 100 - 20)=336000Дж
2) Рассчитаем количество теплоты, затраченное на испарение воды массой m=1кг.
Q2=r*m, гдеr -удельная теплота парообразования воды
Q2=2300000*1=2300000Дж.
3) Рассчитаем затраченное количество теплоты в сумме.
Q=Q1+Q2
Q=336000 + 2300000=2636000Дж=2636*10³ Дж
ответ: Q=2636*10³ Дж
всё?