7. Какая максимальная масса льда $m_1$, находящегося при температуре плавления, может расплавиться в воде массой $m_2=2$ кг с температурой $t_1=20\ ^\circ\mathrm C$? Удельная теплота плавления льда равна $\lambda=340$ кДж/кг, удельная теплоёмкость воды равна $c=4200$ Дж/(кг·°С). Обменом энергией с окружающей средой пренебречь. Температура плавления льда равна $t_2=0\ ^\circ\mathrm C$. Ответ выразить в кг, округлив до десятых.

Question

Вопрос: $Фото задания: 7. Какая максимальная масса льда $m_1$, находящегося при температуре плавления, может расплавиться в воде массой…$ Фото задания

7. Какая максимальная масса льда $m_1$, находящегося при температуре плавления, может расплавиться в воде массой $m_2=2$ кг с температурой $t_1=20\ ^\circ\mathrm C$? Удельная теплота плавления льда равна $\lambda=340$ кДж/кг, удельная теплоёмкость воды равна $c=4200$ Дж/(кг·°С). Обменом энергией с окружающей средой пренебречь. Температура плавления льда равна $t_2=0\ ^\circ\mathrm C$. Ответ выразить в кг, округлив до десятых.

Accepted Answer

Вода отдаёт тепло, охлаждаясь от 20 °C до 0 °C. Это тепло расходуется на плавление льда.

Количество теплоты, которое может отдать вода:

$Q=cm_2(t_1-t_2)=4200\cdot2\cdot(20-0)=168000$ Дж.

На плавление льда требуется $Q=\lambda m_1$, поэтому:

$m_1=\dfrac{Q}{\lambda}=\dfrac{168000}{340000}\approx0.494$ кг.

Ответ: 0,5 кг.