В калориметр, в котором находилась вода массой 2 кг при температуре 0^ C, бросили 500 г льда при температуре -66^ C. Какая масса льда окажется в калориметре после установления теплового равновесия? Ответ... | Яндекс.Репетитор

Задание#T3810

В калориметр, в котором находилась вода массой кг при температуре

, бросили

г льда при температуре

. Какая масса льда окажется в калориметре после установления теплового равновесия?

Ответ запишите в граммах.

Показать разбор и ответ

Указание:

Для решения задачи необходимо знать определения удельной теплоёмкости вещества, удельной теплоты плавления, количества теплоты. Также для решения нужно воспользоваться уравнением теплового баланса.

Решение:

Так как вода в калориметре находится при температуре

то при добавлении туда очень холодного льда при температуре

лёд будет нагреваться за счёт кристаллизации воды. Чтобы выяснить, вся ли вода замёрзнет, вычислим, какое количество теплоты требуется для нагревания всей массы льда до температуры

и сравним с количеством теплоты

которое отдаст вся вода (массой кг) при кристаллизации:

Дж/

кг

Дж.

(Дж/кг) кг

Дж.

Так как

то делаем вывод, что после установления теплового равновесия в калориметре будет находиться смесь воды и льда при температуре

то есть весь лёд нагреется до

некоторая масса воды превратится в лёд, а остальная часть останется в жидком состоянии. Найдём массу воды, которая превратится в лёд, записав для этого уравнение теплового баланса: