Итак, что у нас происходит. Кусок льда, оказавшись в воде, сначала нагревается до температуры плавления, затем тает. При этом вода в сосуде охлаждается. Коль лед не весь растаял, есть основания полагать, что процесс завершился при температуре 0° С. Тогда вода в сосуде, при охлаждении отдает количество теплоты Q₁: (1) Тут: с₁ - удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·К) m₁ - масса воды 1 кг (1л - 1кг) T₀ - начальная температура воды 10°С T₁ - конечная температура воды и льда 0°С
Лед принял количество теплоты Q₂ : (2) Где: с₂ - удельная теплоемкость льда 2060 Дж/(кг·К) m₂ - начальная масса льда T₂ - начальная температура льда -20°С T₁ - конечная температура воды и льда 0°С m₃ - масса растаявшего льда. λ - удельная теплота плавления льда 334*10³ Дж/кг При этом: кг (3)
Составляем уравнение теплового баланса, приравниваем Q₁ и Q₂. При этом, согласно (3) выражаем m₃ через m₂ (4) Теперь из 4 выражаем m₂:
Меняется лишь давление. Так как пакет и кувшин имеют разную форму, то что-то из них глубже. А давление на глубине h определяется формулой p=mgh, и давление в находящихся близко ко дну слоях молока в более глубоком сосуде будет больше, чем в "придонных" слоях более мелкого сосуда. Но это во-первых. Во-вторых, кувшин и пакет имеют разную массу и разную площадь контакта с опорой (например, столом). Допустим, что пакет с молоком имеет массу m1 и площадь соприкосновения S1, а кувшин с молоком - m2 и S2.Тогда давление пакета с молоком на опору P1=m1*g/S1, а кувшина с молоком - P2=m2*g/S2. Вообще говоря, P1≠P2.
(1)
(2)
кг (3)
(4)
(5)
кг
