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.