Чтобы охладить 200 г воды, имеющей температуру 25˚С, в нее бросают взятые из холодильника брусочки льда объемом 6,4 см3, температура которых – 5˚С. Сколько надо бросить брусочков для охлаждения воды до 5˚С?
от

1 Ответ

Дано:

Масса воды = 200 г = 200 мл

Температура воды = 25°C

Объем одного брусочка льда = 6,4 см3 = 6,4 мл

Температура брусочка льда = 5°C

Найти:

Количество брусочков льда, необходимых для охлаждения воды до 5°C

Решение:

1. Рассчитаем количество теплоты, которое необходимо извлечь из воды для охлаждения её до температуры 5°C:

Q = m * c * ΔT,

где
m - масса воды,
c - удельная теплоемкость воды (примем её равной 4,18 Дж/(г°С)),
ΔT - изменение температуры.

Q = 200 г * 4,18 Дж/(г°C) * (25 - 5)°C = 200 г * 4,18 Дж/(г°C) * 20°C = 200 г * 4,18 Дж/(г°C) * 20 = 8360 дж.

2. Определим количество теплоты, которое способны поглотить брусочки льда:

Q = m * L,

где
m - масса льда,
L - удельная теплота плавления льда (примем её равной 334 Дж/г).

8360 Дж = m * 334 Дж/г

m = 8360 Дж / 334 Дж/г = 25 г.

3. Так как масса одного брусочка льда равна 6,4 г, то

необходимое количество брусочков льда = 25 г / 6,4 г/брусочек ≈ 3,91 ≈ 4 брусочка.

Ответ: необходимо бросить 4 брусочка льда для охлаждения воды до 5°C.
от