Дано:
Масса воды в калориметре: m_воды = 250 г = 0.25 кг
Начальная температура воды: T_нач = 15°C = 15 K
Изменение температуры: delta_T = -5°C = -5 K
Найти:
Масса снега, брошенного в калориметр
Решение:
Сначала определим количество теплоты, которое отдала вода при охлаждении:
Q_воды = c_воды * m_воды * delta_T,
где c_воды - удельная теплоемкость воды (c_воды = 4200 Дж/(кг * K)).
Поскольку вода отдает тепло снегу, то это же количество теплоты поглощается снегом:
Q_снега = m_снега * L_плавления,
где L_плавления - удельная теплота плавления снега (L_плавления = 334 кДж/кг).
Также известно, что масса воды равна массе снега: m_воды = m_снега.
Из этих соображений можем записать:
c_воды * m_воды * delta_T = m_снега * L_плавления.
Подставим известные значения и найдем массу снега:
4200 * 0.25 * (-5) = m_снега * 334000,
-5250 = m_снега * 334000,
m_снега = -5250 / 334000 = -0.0157 кг = 15.7 г.
Ответ:
Масса снега, брошенного в калориметр, составляет 15.7 г.