В теплоизолированный сосуд с большим количеством льда при температуре 0˚С заливают 1 кг воды с температурой 44˚С. Какая масса льда расплавится при установлении теплового равновесия в сосуде?
от

1 Ответ

Дано:  
m1 (масса льда) = неизвестно  
m2 (масса воды) = 1 кг = 1000 г  
T1 (температура воды) = 44˚C = 44 К  
T2 (температура льда) = 0˚C = 273 К  
L (теплота плавления льда) = 334 кДж/кг  

Найти:  
m1 (масса распавшегося льда)  

Решение:  
1. Найдем количество тепла, которое отдаст вода, остывая до температуры плавления льда:  
Q1 = m2 * c * (T1 - T2),  
где c - удельная теплоемкость воды = 4,186 кДж/(кг*˚C).  
Q1 = 1000 г * 4,186 кДж/(кг*˚C) * (44˚C - 0˚C) = 185066 кДж.  

2. Найдем количество тепла, необходимое для плавления льда:  
Q2 = m1 * L.  

Так как в рамках теплового равновесия Q1 = Q2, то:  
m1 = Q1 / L = 185066 кДж / 334 кДж/кг ≈ 554 г.  

Ответ:  
Расплавится 554 грамм льда.
от