Question

Кусок льда, имеющий температуру 0°с, помещён в калориметр с электронагревателем. чтобы превратить этот лёд в воду с температурой 16°с, требуется количество теплоты 80 кдж. какая температура установится внутри калориметра, если лёд получит от нагревателя количество теплоты 60 кдж? теплоёмкостью калориметра и теплообменом с внешней средой пренебречь. надо подробно

Answer 1

Лед растаял (получил тепло Q0=λ*m) и получившаяся вода нагрелась до 16°С (получил тепло Q1=c*m*(t1-t0))

Q=Q0+Q1=λ*m+c*m*(t1-t0) - полученная льдом теплота
m=Q/(λ+c*(t1-t0)) =80000/(335000+4200*(16-0)) = 0,198906 кг - масса исходного льда
Q0=λ*m= 66633,52 Дж - нужно для полного таяния исходного льда
так как 66633,52 Дж > 60 кДж то 60 кДж недостаточно для полного таяния исходного льда. значит если льду передать только 60 кДж то в калориметре установится температура 0°С

Answer 2

Дано t1=0C   t2=16C   Q1=80 кДж    Q2=60 кДж   t- ?

1) найдем массу расплавленного льда в первом случа
Q1=л*m  +c*m*(t2-t1)
m=Q1/(л+с*t2)=80 000/(3,3*10^5 +4200*16)=8*10^4/3,972*10^5=0,2 кг

2) Вычислим сколько льда можно расплавить за счет Q2
m2=Q2/л=6*10^4/3,3*10^5=0,182 кг <0,2 кг
знчит весь лед не расплавится и поэтому температура установится OC