Дано:
Масса воды (m) = 2 кг
Начальная температура воды (T1) = 30°C = 303 K
Конечная температура воды (T2) = 12°C = 285 K
Удельная теплота плавления льда (L) = 3.3 * 10^5 Дж/кг
Удельная теплоемкость воды (c) = 4200 Дж/(кг*°С)
Найти:
Количество льда
Решение:
Сначала найдем количество теплоты, необходимое для охлаждения воды с начальной температурой до температуры плавления льда:
Q1 = m * c * ΔT
Q1 = 2 кг * 4200 Дж/(кг*°С) * (30°C - 12°C)
Q1 = 168000 Дж
Затем найдем количество теплоты, необходимое для плавления льда при 0°C:
Q2 = m * L
Q2 = 2 кг * 3.3 * 10^5 Дж/кг
Q2 = 660000 Дж
Таким образом, общее количество теплоты, необходимое для охлаждения воды и плавления льда:
Qобщ = Q1 + Q2
Qобщ = 168000 Дж + 660000 Дж
Qобщ = 828000 Дж
Количество льда можно найти, разделив общее количество теплоты на удельную теплоту плавления льда:
m_льда = Qобщ / L
m_льда = 828000 Дж / (3.3 * 10^5 Дж/кг)
m_льда ≈ 2.51 кг
Ответ:
Для охлаждения 2 кг воды потребуется примерно 2.51 кг льда.