Задание 5. Удельную теплоту плавления льда в данной работе будем определять калориметрическим способом. Для этого в калориметр с водой погружаем кусочек льда. Согласно уравнению теплового баланса: Qотд = Qпол. В процессе теплообмена вода в калориметре отдаёт тепло: Qотд = cвmв(tв − tкон). Эту теплоту получает лёд и вода, образовавшаяся в процессе плавления: Qпол = Qпл + Qнагрев воды. Распишем подробно: Qпл = λлmльда, а Qнагрев воды = cвmльда(tкон − tпл.льда). Составьте уравнение теплового баланса и выразите удельную теплоту плавления льда.

По закону сохранения энергии теплота, отданная водой, равна теплоте, полученной льдом и образовавшейся из него водой:

\(Q_{отд}=Q_{пл}+Q_{нагрев}\).

Подставим данные формулы:

\(c_вm_в(t_в-t_{кон})=\lambda_лm_{льда}+c_вm_{льда}(t_{кон}-t_{пл.льда})\).

Перенесём слагаемое, соответствующее нагреванию талой воды, в левую часть:

\(\lambda_лm_{льда}=c_вm_в(t_в-t_{кон})-c_вm_{льда}(t_{кон}-t_{пл.льда})\).

Разделим обе части на массу льда:

\(\lambda_л=\dfrac{c_вm_в(t_в-t_{кон})-c_вm_{льда}(t_{кон}-t_{пл.льда})}{m_{льда}}\).