Question

В воду массой m1=1,5 кг, взятую при t1=25с, бросили кусок льда массой m2=0,1кг, имеющий температуру t2=-3с. Если через воду пропустить 100 градусный водяной пар массой m3=?кг, то температура смеси станет равной t=0c.

Answer 1

Дано:  
m1 = 1.5 кг - масса воды, t1 = 25 °C - температура воды  
m2 = 0.1 кг - масса льда, t2 = -3 °C - температура льда  
t = 0 °C - итоговая температура смеси  
cводы = 4186 Дж/(кг * °C) - удельная теплоемкость воды  
ΔHлед->жидкость = 334*103 Дж/кг - теплота плавления льда  

Найти:  
m3 - масса водяного пара

Решение:  
1. Посчитаем количество теплоты, которое нужно передать льду чтобы он стал водой:  
Q1 = m2 * ΔHлед->жидкость = 0.1 кг * 334*103 Дж/кг = 33400 Дж  

2. Теплота, получаемая от водяного пара:  
Q2 = m3 * cводы * (t - t1) = m3 * 4186 Дж/(кг * °C) * (0 - 25) = -104650 * m3 Дж  

3. С учётом закона сохранения энергии, можно записать:  
Q1 = Q2  
33400 = -104650 * m3  
m3 = 33400 / -104650 = -0.319 кг  

Ответ:  
m3 = 0.319 кг